小鼠胞内氯离子通道5基因启动子核心功能区域鉴定及转录调控分析

为研究胞内氯离子通道5基因(Chloride intracellular channel 5,CLIC5)广泛参与调节细胞内的各项生理活动与生化反应,并探讨该基因自身的表达调控机制,以小鼠基因组序列为模板,利用PCR技术扩增小鼠CLIC5基因5′上游调控序列,将其插入荧光素酶报告基因表达载体(pGL3-Basic)中,同时采用5′侧翼区缺失的方法构建了7个缺失不同DNA片段的荧光素酶表达载体。重组质粒与海肾荧光素酶载体(phRL-TK)共同瞬时转染HEK-293细胞,经双荧光素酶报告基因活性分析后,确定CLIC5基因的核心启动子区。利用生物信息学方法预测其中转录因子结合位点及启动子区甲基化状况。结果表明,CLIC5基因启动子缺乏TATA盒,但含有典型的GC盒及其他潜在转录因子结合位点;双荧光素酶报告基因活性分析表明,CLIC5基因-329～+1、-624～+1、-917～+1和-2 230～+1区域的启动子活性较高,其中-624～+1区域的启动子活性最强。进一步分析表明,启动子区-624～-329存在负性调控元件,预测存在转录因子结合位点RXR heterodimer binding sites与GC-Box factorsSp1/GC,-420～-283范围内存在CpG岛位点。     

大豆GmWRI1a基因克隆及生物信息学分析

利用Phytozome数据库、NCBI网站等软件对大豆(Glycine max)基因组中WRI1同源基因进行生物信息学分析,发现大豆WRI1转录因子有2个拷贝,分布在第8和15号染色体上。以大豆未成熟种子cDNA为模板,克隆15号染色体WRI1转录因子的cDNA全长序列,命名为GmWRI1a。应用生物学软件发现,GmWRI1a蛋白含有2个AP2/EREBP结构域(60-225)。进化树分析表明,GmWRI1a包含在第一个分支里,与AtWRI1距离较近,推断其与AtWRI1属于同源基因,具有相似的功能。对与GmWRI1a蛋白存在相互作用的蛋白进行预测分析,发现与其相互作用的蛋白多数参与糖降解或质体脂肪酸合成,结果表明,GmWRI1a转录因子可能在控制种子发育中时从糖到油的碳流动中起重要作用。     

基于转录组测序分析牛不同脂肪组织的脂肪沉积差异研究

为了更好地了解肉牛(Bos taurus)的脂肪沉积机制，以安格斯牛（Aberdeen Angus）和西门塔尔牛（Simmental cattle）为模型，通过对2种脂肪组织（肾周脂肪和背皮下脂肪）进行RNA测序，确定转录组图谱。分析4个组织中共同的高表达基因，以及2个组织之间的差异表达基因。结果显示，每个样品获得约10.99 Gb数据，并注释总共23 472个基因。在50个高度表达的共同基因中，发现脂肪酸结合蛋白4（Fatty Acid Binding Protein4, FABP4），脂肪形成调节因子(Adipogenesis Regulatory Factor,ADIRF)和硬脂酰辅酶A去饱和酶(Stearoyl-CoA Desaturase,SCD)是与脂肪沉积相关的基因，表明这3个基因可能在脂肪沉积中发挥作用。在安格斯牛和西门塔尔牛的肾周脂肪与皮下脂肪组织之间分别鉴定出1 678个和1 955个差异表达基因。GO分析表明，一些DEG与代谢有关。KEGG途径分析显示，PPAR信号途径、甘油酯代谢和ECM-受体相互作用途径富集丰富。在背皮下脂肪中，PPAR信号途径和甘油脂代谢中的3个基因：视黄酸X受体α(retinoid X receptor alpha,RXRA)、C1q肿瘤坏死因子相关蛋白7(C1q and TNF related 7, C1QTNF7)和单酰甘油-O-酰基转移酶2(Monoacylglycerol O-acyltransferase 2, MOGAT2)上调；6个基因：肉碱脂酰转移酶1B(Carnitine Palmitoyltransferase 1B, CPT1B) 、解偶联蛋白1(Uncoupling Protein 1, UCP1)、 脂肪酸结合蛋白3(Fatty Acid Binding Protein 3, FABP3)、 脂肪酸转位酶(Fatty Acid Translocation enzyme, CD36) 、脂蛋白1( LPIN1) 和甘油-3-磷酸酰基转移酶3(Glycerol-3-phosphate Acyltransferase 3, GPAT3)表达量下调。在ECM-受体相互作用中，发现Ⅰ型胶原Α1(Collagen Type I alpha 1 Chain, COL1A1)、III型胶原Α1(Collagen Type III alpha 1 Chain, COL3A1) 、Ⅰ型胶原Α2(Collagen Type I alpha 2 Chain, COL1A2)和II型胶原Α1(Collagen Type II alpha 1 Chain, COL2A1)在牛的背皮下脂肪中上调，而层粘连蛋白γ3(Laminin Subunit gamma 3 , LAMC3) 和粘连蛋白γ2(Laminin Subunit gamma 2, LAMC2)的表达量下调。为验证转录组的准确性，对差异基因 COL1A1、 COL3A1、RXRA、 LPIN1和 GPAT3进行qPCR验证，结果显示qPCR结果与转录组测序数据基本一致。本研究揭示了肉牛不同脂肪组织中复杂的转录组图谱，发掘了参与脂肪沉积的候选基因。     

静原鸡胸肌和腿肌肌苷酸特异性沉积相关circRNA的联合分析

旨为分析静原鸡胸肌和腿肌中circRNA的表达模式与肌苷酸(Inosine monphosphate,IMP)在肌肉组织特异性沉积的关系。利用RNA-seq技术对选取的具有相同遗传背景180日龄静原鸡胸肌和腿肌进行全转录组测序,对获得的测序数据进行拼接、比对、注释和差异分析等,并对差异表达的circRNA和mRNA进行GO功能和KEGG信号通路富集分析,使用qRT-PCR对转录组结果进行表达量验证。结果表明:共筛选到circRNA 3 283个,组织特异性表达circRNA 242个。以|log2Fold change|≥1,P0.05为筛选条件,共得到差异circRNA 446个,DEGs 1 100个,差异miRNA 36个;对差异表达的circRNA和mRNA进行GO功能和KEGG信号通路富集分析,两者都显著富集于糖酵解/糖异生通路和心肌细胞的肾上腺素信号传导,并且差异circRNA显著富集于嘌呤代谢通路,DEGs显著富集于氨基酸的生物合成、磷酸戊糖途径、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢等与IMP合成高度相关的通路。对差异circRNA进行靶基因预测,构建circRNA-miRNA-mRNA可视化共表达网络,筛选到以novel＿circ＿0013580、novel＿circ＿0012931、novel＿circ＿0011886、novel＿circ＿0013588、novel＿circ＿0007737和novel＿circ＿0008274为核心的转录后调控因子和以PKM2、GART为核心的靶基因,靶向基因分析发现IMP合成关键调控因子可能来源于同一亲本基因的novel＿circ＿0013580和novel＿circ＿0013588,两者能够同时结合novel＿409作用于靶基因GART。对6个circRNA和6个miRNA qRT-PCR检测结果与全转录组测序结果趋势一致。综上,circRNA在静原鸡胸肌和腿肌中的差异性表达与IMP的特异性沉积具有相关性,为研究地方鸡种IMP在肌肉组织中特异性沉积的分子机制提供参考信息。     

芋全长转录组测序分析及淀粉生物合成相关基因挖掘

【目的】获取芋(Colocasia esculenta)全长转录本序列和结构信息,并挖掘淀粉生物合成相关基因和转录本的结构信息,为后续阐明芋淀粉生物合成的分子机制及深入利用芋基因资源提供科学依据。【方法】以荔浦芋1号为试材,采集其3月龄植株的不同组织(叶片、叶柄、球茎、匍匐茎和根)开展混合样三代全长转录组测序,对获得的转录本进行功能注释,通过生物信息学方法分析转录本可变剪接(AS)、可变多聚腺苷酸化(APA)、长链非编码RNA(lncRNA)、转录因子(TF)和简单重复序列(SSR)等的结构信息,通过京都基因和基因组百科全书(KEGG)注释获得芋淀粉生物合成相关的基因和转录本,并对其进行AS和APA分析。【结果】通过对芋叶片、叶柄、球茎、匍匐茎和根混合样开展三代全长转录组测序,共获得全长转录本序列38 043条;通过与参考基因组进行比对,鉴定出新转录本31 058条,其中28 785条获得功能注释;通过对转录本结构分析,共鉴定出9360个AS事件、6436个基因存在poly(A)位点、25 081个SSR位点、304个lncRNA、1911个融合转录本和1608个TF。通过KEGG注释...     

白鲜种子休眠解除过程中的转录组分析

以解除休眠过程不同阶段的种子为材料,通过高通量测序技术对样品转录组进行测序分析。共获得135.98 Gb的原始数据,302 453条Unigenes,注释到七大功能数据库(GO、KEGG、KOG、NR、TrEMBL、Pfam、Swiss-Prot),分别有139 276(NR:46.05%)、128 449(TrEMBL:42.47%)、86 498(Swiss-Prot:28.60%)、90 564(KOG:29.94%)、103 481(KEGG:34.21%)、108 540(GO:35.89%)以及90 410(Pfam:29.89%)条Unigenes得到功能注释。通过GO分类和KEGG Pathway富集性分析,分别归于59个GO类别和145条代谢途径。同时,有6 081个Unigenes被注释为转录因子。利用高通量测序技术获得白鲜转录组信息,有助于从分子水平对白鲜进行深入研究。     

Dual RNA-seq技术及其在宿主-病原体相互作用中的研究进展

利用转录组测序技术(RNA-sequencing, RNA-seq)进行转录组分析是了解病原体入侵宿主分子变化的重要工具,在同时分析病原体与宿主转录组时,RNA-seq技术需要分别构建病原体及宿主的cDNA文库,再将其各自映射到病原体及宿主参考基因组中,而互作转录组测序技术(Dual RNA-seq)无需分离两物种,只需构建一个转录组文库,便能同时对两个(或多个)研究对象进行测序和分析,可以直观地揭示病原体和宿主相互作用过程中转录组学动态变化,因此Dual RNA-seq技术被广泛应用到人类疾病和生物感染模型的相互作用研究中。为了解Dual RNA-seq技术及其在宿主-病原体相互作用研究中的前景,就Dual RNA-seq技术概述以及近年来该技术在原核生物、真核生物以及病毒研究中的应用现状及发展前景进行综述。Dual RNA-seq技术可为病原体与宿主相互作用的研究提供新视角,有助于更好地识别和理解感染过程中病原体和宿主的转录组学变化,从而揭示潜在的新靶点或生物标记物。     

猪MYL2基因多态性及其在肌肉组织中的差异表达

肌球蛋白轻链-2(myosin light chain 2,MYL2)是哺乳动物横纹肌中的一种主要肌小节蛋白,对动物正常生长发育起重要调控作用,为探究猪MYL2基因的多态性及其在横纹肌中mRNA表达规律,以藏猪(TP)和大约克猪(YY)作为试验动物,采用Sanger测序法对MYL2基因5′非翻译区(5′UTR)进行单核苷酸多态性(SNP)的筛选与基因分型,并预测分析MYL2基因SNPs位点突变前后转录因子功能特性;同时,采用RT-qPCR技术检测MYL2基因在30、90、180日龄时TP和YY的心肌和背最长肌组织中的mRNA相对表达量。结果显示,MYL2基因启动子区域存在2个SNPs且2个品种间基因频率差异极显著(P<0.01),产生4个新增转录因子结合位点,这些位点调控横纹肌的收缩、肌纤维类型的维持、肌肉细胞的增殖分化等过程;MYL2基因的mRNA水平随日龄增长而升高,且3个日龄TP心肌和背最长肌组织中的表达量均极显著高于YY(P<0.01)。综上表明,猪MYL2基因SNPs位点与心肌和背最长肌mRNA的差异表达相关,研究结果可为研究藏猪生长发育的分子调控机制提供一定的理...     

植物磷匮乏下的根系、代谢和分子响应研究进展

磷是植物正常生长发育所必需的大量元素之一.由于多数土壤条件下可获得的有效磷不足,因此土壤中的磷会影响作物产量潜力的表现.了解植物对低磷胁迫或磷匮乏的响应机制是至关重要的,相关研究已经取得一系列的进展.本文回顾了植物磷匮乏条件下根系统的响应,因为外部土壤中磷的供应状态会影响根构型,评述了植物激素和磷酸酶对磷匮乏的响应,并...     

地钱部分MYB家族基因在不同发育时期、部位以及激素处理下表达量差异分析

为了研究植物适应陆地生活的机制,以较原始的陆生植物地钱(Marchantiapolyrnorpha L.)作为研究对象,分析其部分MYB(v-Myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog)家族基因在不同发育时期,不同部位以及不同激素处理下的表达量变化.构建系统进化树确认...