水牛泌乳期与非泌乳期乳腺组织miRNAs表达谱鉴定及差异表达分析

旨在鉴定分析水牛乳腺泌乳期和非泌乳期miRNA的表达谱和差异作用机制。采集水牛泌乳期和非泌乳期乳腺组织,利用Solexa测序技术构建2个时期miRNAs表达谱,鉴定前体miRNAs、成熟miRNAs和新miRNAs,分析miRNAs的第一偏好性核苷酸和染色体分布,发掘水牛泌乳期和非泌乳期高表达及差异表达miRNAs。结果显示,本研究构建了水牛泌乳期和非泌乳期乳腺组织2个miRNA表达谱,分别获得12 768 110和12 569 467条18~31nt的高质量序列。测序确认了归属259个miRNAs家族的359个成熟miRNAs和363个pre-miRNAs及5个水牛特有的miRNAs。U是19和25nt miRNAs的5′端最普遍的核苷酸。bbu-let-7b、bbu-let-7a、miR-26a和miR-21等miRNAs在2个时期均呈现高表达;bbu-miR-148a、143、200c、200a和bbu-let-7f等miRNAs在非泌乳期特异性高表达。bbu-miR-125b、29a和bbu-let-7c等miRNAs在泌乳期特异性高表达。bbu-miR-148a、143、200a、141和30a-5p等miRNAs在泌乳期的表达量下降为非泌乳期的1/2以下。而bbu-miR-26a、29a、125b、99a和bbulet-7c等miRNAs在泌乳期表达量大于或等于2倍非泌乳期丰度。本研究构建了水牛泌乳期以及非泌乳期乳腺组织2个miRNAs表达谱,测序确认了259个水牛miRNAs家族的359个成熟miRNAs和363个前体miRNAs,5个水牛特有miRNAs和10个高差异表达miRNAs,为进一步阐明奶水牛泌乳关键miRNAs作用机制奠定了基础。     

沐川乌骨黑鸡肌内脂肪沉积相关microRNAs的筛查与鉴定

试验旨在挖掘高肌内脂肪（IMF）含量和低IMF含量鸡胸肌中差异表达的microRNA（miRNA）（DEM）,以期从miRNA角度探究鸡IMF沉积的分子调控机制。以120只沐川乌骨黑鸡为研究对象,采用高通量测序分别完成3个IMF含量极高（H组）和极低（L组）鸡胸肌组织的miRNA测序,测序结果经生物信息学分析,鉴定H和L组中差异表达的miRNAs,随机选择6个miRNAs进行实时荧光定量PCR验证。IMF含量测定结果表明,每只鸡平均100 g胸肌中IMF含量为4.08 g,H和L组IMF含量存在极显著差异（P<0.01）;6个测序文库结果表明,每个测序文库获得Clean reads均超过10 000 000条,Clean reads占Raw reads的百分比>93%,21~23 nt的small RNA（sRNA）数量占总sRNA的百分比>50%,其中22 nt长度的sRNA所占比例最高,平均GC碱基含量为48.95%,获得的测序数据可靠;6个测序文库中sRNA注释为rRNA、tRNA、snRNA、snoRNA以及重复序列的比例较低,分别为2.74%、1.85%、6.21%、1.58%、2.82%和2.81%;6个测序文库共鉴定已知miRNAs成熟体578个,miRNAs前体500个,鉴定差异表达的miRNAs 23个,其中H组中上调表达的miRNAs有16个,下调表达的miRNAs有7个;miRNA靶基因预测分析结果表明,23个差异表达miRNAs共预测靶基因628个;GO分析结果表明,共鉴定了30个显著富集GO条目,包括6个细胞成分、13个生物学过程和11个分子功能;KEGG富集分析表明,差异表达miRNA的靶基因显著富集于胰岛素信号通路、半乳糖代谢、脂肪细胞因子信号通路、鞘糖脂生物合成、糖酵解及淀粉和蔗糖代谢;实时荧光定量PCR结果表明,gga-miR-124a-3p、gga-let-7a-5p在H组中表达量极显著或显著高于L组（P<0.01;P<0.05）;gga-miR-19a-3p在H组中表达量极显著低于L组（P<0.01）,gga-miR-6553-3p和gga-miR-128-3p在H组中的表达量显著低于L组（P<0.05）,其表达趋势与测序结果一致。以上结果表明,差异表达的miRNA gga-miR-124a-3p、gga-let-7a-5p、gga-miR-6553-3p、gga-miR-128-3p和gga-miR-19a-3p参与脂肪生成,是鸡IMF含量调控重要的候选miRNAs,为阐释miRNA调控鸡IMF沉积分子机制提供理论基础。     

河流型水牛LPL基因在不同组织及泌乳期的表达水平分析

本试验旨在探究脂蛋白分解酶（lipoprotein lipase, LPL）基因在水牛不同组织及泌乳期乳腺组织的表达情况,为今后研究该基因在奶水牛泌乳方面的作用提供参考。运用生物信息学方法以GenBank中黄牛LPL基因序列为模板成功克隆了水牛LPL基因完整编码序列（CDS）,并对其序列进行分析,同时使用实时荧光定量PCR技术检测LPL在水牛不同组织和不同泌乳时期中的转录水平。结果显示,水牛LPL基因CDS序列长度为1 437bp,水牛LPL亚细胞定位于细胞外（包括细胞壁）、线粒体、内质网和空泡的比例分别为55.6%、22.2%、11.1%和11.1%,说明水牛LPL主要分布在细胞外;信号肽分析结果显示,该蛋白信号肽的切割位点位于SRGGL之间,概率为0.4029;组织表达分析结果表明,水牛LPL基因在乳腺的表达量最高（P<0.01）,其他组织的表达量从高到低依次为心、输卵管、肺、脾、肾、卵巢、大肠、淋巴、子宫、胃、肝、大脑和垂体;泌乳期表达分析结果表明,LPL在D50时的乳腺组织中表达量最高(P<0.01),推测LPL在水牛泌乳盛期起重要作用。     

不同年龄马睾丸组织中miRNA-34家族含量的变化

为研究microRNA(miRNA)-34家族在马不同发育阶段睾丸组织内的表达规律,应用实时荧光定量PCR方法,以GAPDH作为内参基因,分别对miRNA-34家族(miRNA-34a、miRNA-34b和miRNA-34c)在3个发育阶段哈萨克马睾丸组织表达情况进行检测。结果表明miRNA-34a在马睾丸发育过程中表达量较为稳定,在不同发育阶段睾丸组织内无显著差异(P0.05)。miRNA-34b和miRNA-34c在马驹和周岁马睾丸组织中的表达量较低,在这两个年龄段表达量无显著差异(P0.05)。而在成年马阶段出现明显上升,成年马miRNA-34b和miRNA-34c表达量与马驹和周岁马表达量有极显著的差异(P0.01)。位于同一基因簇上的miRNA-34b和miRNA-34c具有极为类似的表达模式和结构,分析认为马的miRNA-34b和miRNA-34c也具有冗余功能。     

C型利钠肽及其受体在水牛卵泡中的表达分析

为了探明C型利钠肽（C-type natriuretic peptide,CNP）及其受体（natriuretic peptide receptor,NPR）在水牛卵泡中的表达模式,本研究首先采用实时荧光定量PCR技术检测水牛卵巢中利钠肽家族主要成员A型、B型、C型利钠肽（ANP、BNP、CNP）及其Ⅰ型、Ⅱ型受体（NPR1、NPR2）的mRNA表达情况,然后利用免疫组化技术对水牛卵泡中CNP及NPR2蛋白进行定位,最后利用实时荧光定量PCR技术检测颗粒细胞和卵丘细胞中CNP及NPR2的mRNA表达规律。结果显示,水牛卵巢主要表达CNP及NPR2,且在各级卵泡中均有表达,其中,CNP主要在壁层颗粒细胞中表达,NPR2主要在卵丘细胞中表达;颗粒细胞上CNP mRNA表达水平显著高于卵母细胞周围的卵丘细胞（P<0.05）,而卵丘细胞上NPR2 mRNA表达水平显著高于颗粒细胞（P<0.05）。综上所述,在利钠肽主要家族成员和受体中,CNP和NPR2在水牛卵巢中呈现强表达,CNP主要在壁层颗粒细胞中表达,而NPR2主要在卵母细胞周围的卵丘细胞中表达。     

基于实时荧光定量反转录PCR技术的动物miRNA表达分析策略

在人体内有约60%的蛋白质编码基因受到到miRNA调控。近年来,miRNA参与调控的与动物生长相关的细胞周期、发育、分化和新陈代谢等多种生物学过程也越来越受到关注。目前针对miRNA表达检测的常用方法有很多,其中基于反转录PCR(RT-PCR)的放大检测技术是应用范围最广,实施手段最灵活的一种研究策略。主要包括miRNA的全定量PCR法(miR-Q)、基于茎环引物的实时荧光定量PCR法、Poly(A) 加尾性通用反转录法、miRNA表达谱的高通量RT-PCR分析和miRNA扩增谱系(mRAP)法。作者对这几种基于实时荧光定量RT-PCR技术的动物miRNA表达分析策略分别进行了介绍,对其原理、方法和应用范畴进行了概括性总结。     

水牛GABA A型受体π亚基基因的克隆及其在乳腺组织中的表达

γ-氨基丁酸(GABA)是大脑中一种重要的抑制性递质,除与兴奋的传递有关外,还在内分泌组织中发挥着重要的作用。本研究对水牛GABA A型受体的π亚基基因(GABRP)CDS序列进行了克隆,并对其进行了生物信息学分析,同时应用实时荧光定量PCR和免疫组化技术分析了GABRP基因在水牛乳腺组织中的表达情况。结果表明,应用RT-PCR技术成功获得了广西本地水牛GABRP基因序列,长为1 401bp;BLAST比对结果显示,广西本地水牛的GABRP核苷酸序列与和河流型水牛的同源性为99%,GABRP在不同物种中具有较高的保守性;GABRP蛋白主要在水牛乳腺组织的腺泡上皮细胞中表达,GABRP基因在泌乳期及非泌乳期水牛乳腺组织中都有表达,且非泌乳期GABRP基因的表达显著高于泌乳期(P0.05)。试验结果为进一步研究GABRP基因在水牛乳腺发育过程中的功能奠定了基础。     

70周龄长顺绿壳蛋鸡HO-1基因在不同组织中表达差异研究

为研究HO-1基因在70周龄长顺绿壳蛋鸡不同组织中的表达差异,选取70周龄长顺绿壳蛋鸡9只（每种基因型3只）,采集每只鸡的大脑、肝脏、肾脏、卵巢、输卵管和子宫组织,提取其总RNA进行反转录,利用实时荧光定量 PCR方法检测样品中HO-1基因的表达水平,比较同一组织不同基因型及同一基因型不同组织间HO-1基因mRNA 的表达差异。结果表明,在同一组织不同基因型及同一基因型不同组织间HO-1基因的表达存在差异;其中HO-1基因在肝脏中表达量最高,且3种基因型间肝脏表达量存在极显著差异（P< 0.01）;白壳蛋鸡子宫中HO-1基因表达量极显著高于其他两种（P< 0.01）,纯合绿壳蛋鸡与杂合绿壳蛋鸡无显著差异（P> 0.05）。     

水牛bbu-miR-103-1在泌乳期与非泌乳期表达模式及靶向基因的初步研究

旨在探讨bbu-miR-103-1在水牛泌乳期和非泌乳期的差异表达模式,并预测其靶向调控基因及功能。本研究应用qRT-PCR检测bbu-miR-103-1,在水牛泌乳期和非泌乳期的差异表达。构建bbu-miR-103-1前体表达质粒LpEZX-pre-miR-103-1,并在293T细胞中包装高滴度的慢病毒颗粒,用于感染水牛乳腺上皮细胞实现过表达bbu-miR-103-1,同时应用化学合成的bbu-miR-103-1抑制剂转染水牛上皮细胞实现抑制表达bbu-miR-103-1,研究bbu-miR-103-1对PANK3及乳脂代谢相关基因表达的影响。结果表明,水牛泌乳期bbu-miR-103-1的相对表达量为非泌乳期的5.29倍(P0.01);成功构建的慢病毒载体LpEZX-pre-miR-103-1包装获得了感染滴度为3.47×106PFU·mL-1的慢病毒颗粒;过表达和抑制表达bbu-miR-103-1分别极显著下调和上调了水牛乳腺上皮细胞PANK3基因的相对表达量(P0.01);过表达bbu-miR-103-1极显著提高了ACACA、GPAM、DGAT1和PDK4基因的表达(P0.01),对SREBP1c、ADFP、CD36、ACSS1等基因产生了显著的上调作用(P0.05)。过表达bbu-miR-103-1通过下调PANK3的表达,反馈提高了SREBP1c的mRNA水平,促进了以ACACA开头的脂肪酸从头合成。表明bbu-miR-103-1对水牛乳脂肪合成有十分重要的促进作用,为揭示水牛高乳脂形成和调控机理提供了分子依据。     

水牛PNPLA8基因编码区克隆、表达分析及催乳素对该基因的调节作用

为了探究磷脂酶patatin样域包含蛋白8（patatin-like phospholipase domain containing 8,PNPLA8）在水牛乳腺脂质代谢中的作用,试验根据GenBank中公布的奶牛PNPLA8基因序列（登录号：XM_005205444.4）设计引物,应用PCR扩增并克隆水牛PNPLA8基因编码区（CDS）,应用生物信息学软件分析序列及蛋白质结构;抽提水牛不同组织及不同泌乳期乳腺组织RNA,利用实时荧光定量PCR检测PNPLA8基因在不同组织间和不同泌乳期的表达;利用不同浓度的催乳素处理水牛乳腺上皮细胞,通过定量检测催乳素对PNPLA8基因表达的影响。结果显示,水牛PNPLA8基因CDS长2 355 bp,编码784个氨基酸,与牦牛、山羊等PNPLA8基因具有较高的同源性;PNPLA8基因在所检测的水牛11个组织中有不同水平的表达,在肺脏和乳腺中表达量相对较高,在脂肪和肌肉组织中表达量较低;在整个泌乳期内PNPLA8基因的表达呈现"低-高-低"趋势;催乳素处理水牛乳腺上皮细胞结果显示,随着催乳素浓度升高,PNPLA8基因表达量逐渐下降。本研究成功克隆了水牛PNPLA8基因,并发现PNPLA8基因是参与乳腺泌乳的一个功能基因,为进一步研究PNPLA8基因在水牛乳腺中的功能奠定基础。     

Cloning of GABRP Gene and Its Expression in Buffalo Mammary Tissue

GABA is an important inhibitory neurotransmitter in the brain,beside the function of transmissing information,which plays an important role in endocrine tissues.In this study,the CDS of buffalo GABRP gene was cloned and its biological information was analyzed,the expression of GABRP in buffalo mammary tissue was also examined by Real-time quantitative PCR and immunohistochemistry.The RT-PCR results showed that GABRP CDS fragment was obtained successfully from Guangxi local buffalo,which shared 99% with that of river buffalo,its length was 1 401 bp.The phylogenetic tree showed that GABRP had high conservation in different species.The immunohistochemistry results showed that buffalo GABRP protein located at the alveolar epithelial cells of buffalo mammary.The expression of GABRP gene in non-lactation buffalo mammary was significantly higher than that of lactation tissue (P<0.05).The results laid a foundation for further study the function of GABRP gene in the development of buffalo mammary gland.     

Expression Analysis of C-type Natriuretic Peptide and Its Receptor in Buffalo Follicles

In order to investigate the expression pattern of C-type natriuretic peptide（CNP）and its receptors（NPR）in buffalo follicles,firstly,the mRNA expression level of ANP,BNP,CNP,NPR1 and NPR2 in ovary were assayed by Real-time quantitative PCR;Secondly,the protein expression of CNP and NPR2 in buffalo follicles were detected by immunohistochemical stainning method;Lastly,the mRNA expression level of CNP and NPR2 in granule cells and cumulus cells were assayed by Real-time quantitative PCR.The results showed that CNP gene and its receptor NPR2 mainly expressed in buffalo ovary,the protein of CNP and NPR2 expressed in all stages of follicles,CNP mainly expressed in mural granulosa cells and NPR2 primarily presented in cumulus cells,the mRNA expression of CNP gene in granule cells was significantly higher than cumulus cells（P<0.05),whereas the mRNA expression of NPR2 gene in cumulus cells was significantly higher than granule cells（P<0.05).In conclusion,among the main members of natriuretic peptides and its receptors,CNP and NPR2 presented strong expression in buffalo ovary.CNP mainly expressed in mural granulosa cells,but NPR2 primarily presented in cumulus cells which arounding oocytes.     

SH2B1基因及miR-276-3p对猪背部脂肪沉积的影响

本试验旨在研究SH2B衔接因子蛋白1（SH2B adaptor protein 1，SH2B1）基因在猪不同组织和生长发育各阶段背部脂肪中的表达情况，预测调控该基因的miR-276-3p对猪背部脂肪表达的影响。应用实时荧光定量PCR技术检测SH2B1基因在猪脂肪、下丘脑等6种组织，以及在30、60、90、120和180 d猪背部脂肪组织中的相对表达量。靶标预测SH2B1基因的调控miRNA，并通过实时荧光定量PCR检测miR-276-3p对该基因的调控作用。结果显示，SH2B1基因在猪的6种组织中均有表达，且在脂肪组织中表达量最高，在肌肉组织中表达量最低。在猪生长发育各阶段背部脂肪中SH2B1基因均有表达，在前期（30和60 d）表达量较低，在中、后期（90、120和180 d）持续高表达，且显著高于前期表达量（P<0.05）。高、低背膘厚组背部脂肪中miR-276-3p与SH2B1基因均呈差异表达，且两者表达呈相反趋势，miR-276-3p在高背膘厚组中的表达量显著低于低背膘厚组（P<0.05），而SH2B1基因在高背膘厚组中的表达量却显著高于低背膘厚组（P<0.05）。miR-276-3p可通过靶向负调控SH2B1基因，影响猪背部脂肪的沉积。本试验结果为进一步深入研究猪背部脂肪沉积和背膘厚差异的分子机制提供参考。     

Cloning,Expression Analysis and Regulation of PNPLA8 Gene by Prolactin in Buffalo

In order to investigate the role of patatin-like phospholipase domain-containing 8(PNPLA8) in lipid metabolism of mammary gland in buffalo,the coding region (CDS) was amplified and cloned by PCR based on the sequence of Bos taurus PNPLA8 gene in GenBank (accession No.:XM_005205444.4) were analyzed using bioinformatics software.Total RNA was extracted from different tissues of buffalo and mammary glands,which were harvested from different lactating buffaloes.The expression of PNPLA8 gene mRNA in different tissues and different lactation period was detected by Real-time quantitative PCR.For buffalo mammary epithelial cell treatment,different concentrations of prolactin were used and the effect of prolactin on the expression of PNPLA8 gene was detected by Real-time quantitative PCR.The results showed that the length of the PNPLA8 gene CDS was 2 355 bp,encoding 784 amino acids.The sequence showed high homology with Bos mutes and Capra hircus.PNPLA8 gene was expressed at different levels in 11 tissues examined,with a relatively high level in the lung and mammary tissues while the low level in the fat and muscle tissues.The expression abundance of the PNPLA8 gene was variable during lactation and showed a trend of "low-high-low".Prolactin treatment showed that the expression of PNPLA8 gene decreased with the increase of prolactin concentration.In this study,PNPLA8 gene of buffalo was successfully cloned,and the expression of PNPLA8 gene in different tissues and the lactation period was analyzed.Herein,the effect of prolactin on the expression of PNPLA8 gene was studied that laid a foundation for further research on PNPLA8 gene of mammary gland in buffalo.     

不同类型CpG基序对细粒棘球蚴Eg95抗原的免疫增强作用研究

为探究不同类型CpG基序对细粒棘球蚴（Echinococus granulosus）Eg95抗原的免疫增强作用,将pET-32a-3Eg95重组大肠杆菌,经IPTG诱导表达,亲和层析纯化重组蛋白pET-32a-3Eg95。将重组蛋白分别与常规佐剂Quli-A、pUC18-CpG和CpG ODN混合制备基因工程亚单位疫苗样品,免疫小鼠。通过间接ELISA方法检测抗体水平,通过实时荧光定量PCR方法测定体外刺激试验后细胞因子的相对表达量,检测不同佐剂在体液免疫和细胞免疫方面对Eg95抗原免疫效果的增强作用。结果显示,诱导表达重组蛋白的大小约为56 ku,与理论值相符,用羊细粒棘球蚴阳性血清检测有特异性条带;pUC18-CpG组和CpG ODN组小鼠免疫后14、28、42 d的抗体平均水平（D_{450 nm}）分别为3.10、3.03、3.22和2.98、3.12、3.27,与Quli-A组抗体平均水平相比均差异显著（P<0.05）;CpG ODN组血清中抗体平均水平略高于pUC18-CpG组,但差异不显著（P>0.05）。重组蛋白刺激后pUC18-CpG组与CpG ODN组IFN-β、IFN-γ和TNF-α的相对表达量分别为6.88、2.35、6.28和5.03、2.85、7.07,与Quli-A组相比差异均显著（P<0.05）。因此相对于常规佐剂Quli-A,pUC18-CpG和CpG ODN在体液免疫和细胞免疫方面对Eg95抗原都有显著的免疫增强作用,CpG ODN的免疫增强作用略优于pUC18-CpG,二者均可作为免疫佐剂,增强现有包虫病基因工程疫苗抗原的免疫效果。