miR-383在牦牛、犏牛睾丸组织中的差异表达及功能预测

本研究旨在分析miR-383成熟体在雄性牦牛和犏牛F1代睾丸组织中的差异表达,以了解其在精子形成中的重要作用.以发育成熟的牦牛和犏牛睾丸组织为材料,利用实时荧光定量PCR方法检测miR-383成熟体在牦牛及犏牛睾丸组织中的差异表达情况;利用TargetScan和miRanda数据库获得miR-383的靶基因集合,通过David和Gene Ontology在线软件分析miR-383靶基因的生物学功能.实时荧光定量PCR结果显示miR-383成熟体在牦牛和犏牛F1代睾丸组织中表达显著差异(P<0.05),在牦牛睾丸组织中表达量较高,靶基因预测共获得131个靶基因,GO分析及KEGG信号通路分析得到miR-383靶基因功能,这些靶基因参与了细胞增殖、凋亡、核酸合成调控等过程.结合miR-383成熟体的表达差异和靶基因功能预测结果,miR-383可能参与生殖细胞的分化及精子形成调控,为miR-383在犏牛生殖细胞中的功能与调控机制研究提供了理论依据.     

反义抑制miR-202引起斑马鱼早期胚胎发育异常研究

为了探讨miR-202在鱼类胚胎发育中的功能,采用实时定量反转录PCR技术和整体原位杂交技术检测了miR-202在斑马鱼胚胎发育阶段的表达。结果发现miR-202是母源性分子并在斑马鱼胚胎发育过程中持续表达,尤其在早期胚胎发育阶段表达水平较高。在此基础上,采用基因沉默技术在斑马鱼受精卵中显微注射miR-202的反义锁核苷酸,实时荧光定量反转录PCR技术和整体原位杂交技术结果显示miR-202反义锁核苷酸可以显著下调斑马鱼胚胎中miR-202表达水平,同时发现反义抑制miR-202后胚胎发育停滞在4 hpf时左右。共同注射miR-202前体可以部分挽救反义抑制miR-202后导致的胚胎发育停滞。本研究证明miR-202在斑马鱼胚胎发育过程中起着重要的调控作用,其功能是斑马鱼胚胎早期发育所必需的。为进一步探索miR-202在鱼类胚胎发育过程的功能奠定了基础。     

绒山羊次级毛乳头细胞培养优化及miR-206对其调控研究

毛乳头细胞(dermal papilla cells,DPCs),对毛囊再生具有诱导能力,并一定程度上决定毛囊的大小,在毛囊周期变化过程中发挥关键作用.本研究旨在优化陕北白绒山羊(Capra hircus)次级DPCs培养液体系,探讨miR-206对次级毛乳头细胞表达模式影响,分析miR-206与次级毛囊周期性发育关系,探索其在陕北白绒山羊皮肤毛囊发生过程中的作用.本研究采集陕北白绒山羊生长期皮肤样本,采用钝性分离与中性蛋白酶及胶原酶Ⅱ消化相结合的方法分离单根毛囊并剥离毛乳头;配制5组细胞培养液,利用细胞免疫荧光染色的方法检测毛乳头细胞中α-平滑肌激动蛋白基因(α-smooth muscle actin,α-SMA)和CD133的表达;利用脂质体3000介导miR-206模拟物转染次级毛乳头细胞,qRT-PCR检测7个与毛囊周期变化相关基因的表达情况.本研究成功进行了毛乳头细胞原代和传代培养,毛乳头细胞3d即可贴壁并伴有迁出;同时添加双抗、雌二醇(β2 estradiol,β2)、胰岛素-转铁蛋白-硒(insulin-transferrin-selenium,ITS)和表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)的培养液中毛乳头细胞从贴壁时间和迁出效率及细胞活力上均优于其他组,建议绒山羊次级毛囊生长期毛乳头细胞培养液为改良杜氏伊格尔培养基(dulbecco's modified eagle medium:nutrient mixture F-12,DMEM/F12)(1∶1)、10％胎牛血清(fetal bovine serum,FBS)、双抗(100 IU)、β2(0.3 μg/mL)、ITS(5.0 μg/mL)、EGF(7.0 μg/mL).与对照组相比,miR-206转染毛乳头细胞后,蛋白络氨酸磷酸酶N1基因(protein tyrosine phosphatase,non-receptor type 1,PTPNl)、骨形态发生蛋白2基因(bone morphogenetic protein 2,BMP2)表达量极显著升高(P＜0.01),BMP4表达量无显著差异(P＞0.05),与BCL-2相关的永生基因(BCL-2 associated athanogene 4,BAG4)、MAX二聚蛋白4基因(MAX dimerization protein 4,MXD4)、胰岛素样生长因子1基因(insulin like growth factor 1,IGF-1)和成纤维细胞生长因子受体2基因(fibroblast growth factor receptor 2,FGFR2)表达量极显著下降(P＜0.01).经筛选分析BAG4可能是miR-206的候选靶基因.本研究成功对毛乳头细胞培养液进行了优化,转染的miR-206能够在绒山羊次级毛乳头细胞中稳定表达,初步判断其过表达对生长期毛囊的发育具有一定的抑制作用.本研究为进一步研究miR-206在毛囊周期发育中的分子机制提供了理论依据.     

猪miR-101表达特性分析

mi RNA是一类长20~25 nt内源性、单链、非编码小分子RNA,通过调控靶基因转录后表达参与机体各项生命活动。人类mi R-101是重要疾病相关mi RNA,参与维持机体健康、抵御疾病。目前有关猪mi R-101研究尚不多见,为确定其在猪抗病毒免疫反应中作用,研究利用stem-loop RT-PCR方法构建猪mi R-101组织表达谱和poly(I:C)诱导表达谱。结果表明,猪mi R-101在肝脏组织中表达量最高,高浓度poly(I:C)能有效抑制猪mi R-101转录表达。为深入阐明mi R-101在猪抗病毒免疫反应中作用奠定基础,为培育高抗病性猪品种(系)提供参考。     

microRNA-155在长白猪和通城猪骨骼肌发育过程中的表达分析

本研究旨在分析miR-155在长白猪(瘦肉型)和通城猪(脂肪型)骨骼肌发育过程中的表达变化,以了解其在猪肌肉发育中的重要作用。选用长白猪和通城猪不同发育时期(胚胎期12个时期,出生后10个时期)骨骼肌为材料,利用Stem-Loop RT-PCR方法检测miR-155的表达变化。此外,本研究还分析了miR-155在成年通城猪各组织的表达。结果,miR-155在长白和通城猪骨骼肌发育过程中差异表达呈现不同的表达模式。在通城猪中,miR-155在小肠和肺中表达量较高,在心脏和胎盘中度表达,而在其他组织中表达较低。结果提示,miR-155可能参与猪肌细胞增殖和分化,从而影响猪骨骼肌发育,与猪肌肉的表型有关。     

MiR-433-3p靶向调节绵羊BCKDHB表达

【目的】通过理论预测与试验验证,旨在揭示miR-433-3p对BCKDHB的调节机制。【方法】利用Target Scan、miRanda和DIANA-micro T 3个在线软件,以BCKDHB的序列预测与BCKDHB有靶标关系的相关miRNAs。为了验证理论上的预测结果,用设计好的BCKDHB 3′-UTR的特异性引物进行PCR扩增,得到目的片段并进行割胶回收和纯化,并将Pmir-GLO与目的片段同时使用Xho Ⅰ和Xba Ⅰ两个限制性内切酶进行双酶切,再用T4连接酶连接双酶切之后的目的片段和Pmir-GLO,成功构建BCKDHB 3′-UTR的双荧光素酶报告载体。从公司购买miR-433-3p的过表达载体mimics和阴性对照载体NC,设置miR-433-3p过表达、阴性对照、空白对照3个组,分别将2组载体和双荧光素酶报告载体利用lipofectamineTM3000转染试剂共转染至miR-433-3p过表达、阴性对照组的HEK-293T细胞中,空白对照组中的HEK-293T细胞正常培养,之后分别检测3组细胞中的荧光活性,得到萤火虫荧光素酶活性和海肾荧光素酶活性,以海肾荧光素酶活性为内参计算萤火虫荧光素酶的相对活性。便于了解miR-433-3p和BCKDHB在绵羊前体脂肪细胞中的调控机制,对采取的绵羊尾部前体脂肪细胞进行离体培养。用过表达miR-433-3p的方法探索miR-433-3p在绵羊前体脂肪细胞中对BCKDHB的调控,提取过表达miR-433-3p前后细胞的总RNA和总蛋白,利用RT-qPCR检测过表达miR-433-3p前后的miR-433-3p和BCKDHB m RNA的表达量、以及利用Western blotting技术检测BCKDHB在过表达前后的蛋白水平。为了解绵羊前体脂肪细胞分化过程中BCKDHB和miR-433-3p表达量的变化,用RT-qPCR检测前体脂肪细胞分化过程中BCKDHB和miR-433-3p的时序表达。为增加结果的可信度,还对分化过程中不同时段的细胞进行了照片采集和油红O染色。【结果】miR-433-3p在BCKDHB3′-UTR的第8—28个碱基处存在理论上的结合位点。通过比较过表达组,阴性对照组,对照组的相对荧光活性发现过表达miR-433-3p后,BCKDHB 3′-UTR重组双荧光载体的相对荧光活性降低(P0.01),说明miR-433-3p可以与BCKDHB 3′-UTR特异性结合,验证了预测结果的准确性。在绵羊前体脂肪细胞中过表达miR-433-3p后,通过比较过表达组和阴性对照组BCKDHB的m RNA和蛋白的相对表达量,发现过表达组BCKDHB m RNA和蛋白的相对表达量低于阴性对照组(P0.05),说明miR-433-3p在绵羊前体脂肪细胞中对BCKDHB有负调控作用。在诱导绵羊前体脂肪细胞分化为成熟脂肪细胞的过程中,从采集到的图片和油红O染色的结果发现此过程中脂滴聚积得越来越多,油红O染色验证了脂滴的聚集。另外,在分化过程中检测到miR-433-3p和BCKDHB m RNA的表达量呈现负相关关系。【结论】这些结果充分说明miR-433-3p通过与BCKDHB 3′-UTR的结合负调节该基因及其编码蛋白的表达,为进一步研究BCKDHB调节绵羊脂肪代谢的分子机理提供了科学依据。     

牦牛miR-101的靶基因预测及生物信息学分析

本研究利用相关生物信息学软件和数据库对牦牛miR-101进行了靶基因预测与生物信息学分析。通过高通量测序获取牦牛miR-101的序列,并分析其序列保守性;选取TargetScan、miRanda、PicTar预测结果的交集并结合miRTarbase中已证实的靶基因集合,取二者并集,采用BINGO和DAVID数据库获得靶基因集合的本体注释,进行GO功能富集及Pathway信号通路富集分析。结果显示,miR-101序列在各物种间高度保守,miR-101调控的靶基因GO功能富集主要包括多细胞生物体发育、发育过程、系统发育、解剖结构发育、器官发育等基本生物学过程和蛋白连接、转录因子活性等分子功能;靶基因存在于细胞各个组分中,包括细胞质、细胞核、细胞器中;信号转导通路显著富集于MAPK信号通路（MAPK signaling pathway）、黏着斑（focal adhesion）、ErbB信号通路（ErbB signaling pathway）、Wnt信号通路（Wnt signaling pathway）、TGF-beta信号通路（TGF-beta signaling pathway）和mTOR信号通路（mTOR signaling pathway）中（P<0.05）。通过对牦牛miR-101靶基因的生物信息学分析,为进一步研究miR-101在牦牛肌肉发育中的作用奠定基础。     

绵羊miR-127/FOXO4反馈环路及其对卵泡颗粒细胞凋亡相关基因表达的影响

旨在研究oar-miR-127/FOXO4反馈环路及其对绵羊卵泡颗粒细胞的作用。本研究利用Promoter 2.0预测绵羊miR-127启动子,利用JASPAR数据库预测转录因子FOXO4与oar-miR-127启动子区的结合位点,构建包含预测结合位点的pGL3-basic-miR-127荧光素酶报告载体和pcDNA-FOXO4过表达载体;利用TargetScan软件在线预测oar-miR-127与FOXO4基因3'-UTR区结合位点,构建包含预测结合位点的pmir-GLO-FOXO4野生型、突变型和缺失型荧光素酶报告基因重组质粒;将pGL3-basic-miR-127荧光素酶报告载体和pcDNA-FOXO4过表达载体共（或单独）转染体外培养的绵羊卵泡颗粒细胞,FOXO4突变型、野生型和缺失型重组质粒与miR-127 mimic/mimic NC共转染体外培养的293T细胞,48 h后检测荧光素酶活性;pcDNA-FOXO4过表达载体（miR-127 mimic/mimic NC）转染绵羊卵泡颗粒细胞48 h,利用qRT-PCR检测miR-127（FOXO4）及凋亡基因（Casp3、Bax及BCL2）的表达水平。过表达转录因子FOXO4显著降低了oar-miR-127启动子相对荧光素酶活性（P<0.05）和oar-miR-127表达水平（P<0.05）;miR-127 mimic和FOXO4野生型重组质粒共转染的颗粒细胞荧光素酶活性显著低于共转染miR-127 mimic和FOXO4缺失/突变型重组质粒的细胞（P<0.05）。转染miR-127 mimic的颗粒细胞中FOXO4表达量显著降低（P<0.05）,Casp3和Bax基因表达水平极显著升高（P<0.001）;过表达转录因子FOXO4的颗粒细胞中Casp3和Bax的表达水平无显著变化（P>0.05）,但BCL2相对表达量显著降低（P<0.05）。本研究证实了oar-miR-127与靶基因FOXO4间存在反馈环路,并促进绵羊卵泡颗粒细胞的凋亡,为研究其在绵羊卵泡发育中的作用机制奠定了基础。     

miR-138靶向PGC-1α调控牦牛肌内前体脂肪细胞增殖及分化

旨在分析miR-138在牦牛前体脂肪细胞分化过程中的调控作用。本研究设计合成miR-138 mimics和inhibitor以对细胞进行miR-138过表达及抑制表达,并通过油红O染色分析miR-138对牦牛肌内前体脂肪细胞脂质沉积的影响;利用CCK-8、划痕和流式细胞技术分析miR-138对细胞增殖的影响;通过对bta-miR-138进行生物信息学分析,筛选其在脂质沉积过程中的相关潜在靶基因;利用RT-qPCR测定miR-138潜在靶基因mRNA表达水平,并通过双荧光素酶报告试验确定靶向关系。结果显示,过表达miR-138后,细胞内脂滴沉积水平显著低于对照（NC）组（P<0.01）,而抑制miR-138表达则显著增强脂肪细胞脂质沉积（P<0.01）;RT-qPCR结果表明,过表达miR-138可显著抑制脂肪分化标志基因PPARγ和c/EBPα的表达（P<0.01）,抑制miR-138则上调PPARγ和c/EBPα表达水平（P<0.05）;此外,过表达miR-138后,潜在靶基因PTPN11、CREB1和ADCYAP1R1表达水平显著下调（P<0.05）,而PGC-1α和SNAP25表达极显著下调（P<0.01）;抑制miR-138后MXLIP和SNAP25表达显著上调（P<0.05）,PGC-1α和PTPN11表达极显著上调（P<0.01）;CCK-8和划痕试验结果表明,过表达miR-138后24~36 h,细胞增殖活性显著低于对照组（P<0.05）,而抑制miR-138则表现为细胞增殖活性增强;流式分析结果显示过表达miR-138后,细胞出现G1-S期阻滞,细胞周期相关基因CCND1、CCNB1和增殖标志基因Ki67的mRNA表达显著降低;生物信息学分析预测获得263个miR-138公共靶基因,KEGG富集结果显示靶基因主要参与“轴突导引”、“胰岛素抵抗”、“胰岛素分泌”及“RNA降解”等通路,GO分析主要富集于“RNA聚合酶Ⅱ启动子对转录的正向调控”、“核染色质”、“染色质DNA结合”和“I型肺细胞分化”等功能;双荧光素酶报告试验结果显示,共转染miR-138 mimics和PGC-1α-Wt-PGL3-basic可显著降低细胞荧光强度（P<0.01）。以上结果表明,miR-138可通过靶向结合PGC-1α 3'UTR序列,降低PGC-1α的mRNA表达水平,抑制牦牛肌内前体脂肪细胞分化和脂质沉积,降低细胞增殖活性。本研究为阐明牦牛肉质性状的潜在分子机制提供参考。     

鸭脂肪生成相关的miR-184-3p分析及关键靶基因筛选

为筛选miR-184-3p影响鸭脂肪生成的关键靶基因,本研究首先利用在线数据库预测miR-184-3p靶基因,并对靶基因进行富集分析和蛋白-蛋白相互作用（Protein-protein interaction,PPI）网络构建,寻找网络图中有意义的模块,然后分析靶基因在脂肪中的表达,再依据microRNA对靶基因负相关的作用机制筛选关键靶基因。最后,通过RNA22 v2对筛选结果进行评估。结果表明：1）共获得225个靶基因。2)GO富集分析显示,靶基因参与细胞和大分子生物合成过程的负调控过程;KEGG富集结果包含Notch信号传导途径、动物线粒体自噬和内吞作用3条显著通路。3)PPI网络图共筛选4个核心基因;4）表达谱分析共筛选到4个基因,DVL3(Dishevelled segment polarity protein 3)、HOXA9(homeobox A9)、LIFR(LIF receptor subunit alpha)和SPECC1L(Sperm antigen with calponin homology and coiled-coil domains 1 like);而R...