Combined microRNAome and transcriptome analysis of follicular phase and luteal phase in porcine ovaries

The aim of this study was to explore the expression difference of miRNAs and mRNAs between the follicular phase (FP) and luteal phase (LP) in porcine ovaries and provide a theoretical basis for the research on mammalian reproductive regulation. RNA‐Seq and miRNA‐Seq were used to identify differentially expressed genes (DEGs) and miRNAs (DEMs) between the FP and LP in ovaries of six sows (3‐year‐old Yorkshire pigs with similar weights and same parities). Bioinformatic analysis was used to screen potential genes and miRNAs related to porcine ovarian function. Real‐time qualitative PCR was used to validate the sequencing results. RNA‐Seq results showed that 3,078 genes were up‐regulated, and 1,444 genes were down‐regulated in the LP compared with the FP, and DEGs were significantly enriched in 242 Gene Ontology (GO) terms and 33 Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) pathways. miRNA‐Seq identified 112 DEMs, of which 25 were up‐regulated and 87 were down‐regulated in the LP compared with the FP. We obtained 186 intersection genes (IGs) between the 4,522 DEGs and 2,444 target genes predicted from the 112 DEMs. After constructing a miRNA‐gene‐pathway network, we identified key miRNAs and genes including miR‐17‐3p, miR‐214, miR‐221‐5p, miR‐125b, FGF1, YWHAG, YWHAZ, FDFT1 and DHCR24, which are enriched in Hippo and PI3K‐Akt signalling pathways, and various metabolic pathways. These results indicate that these key genes and miRNAs may play important roles in the developmental transition from FP to LP in porcine ovaries and represent candidate targets for further study.     

不同封育年限下石灰岩山地植被 细根生物量及其动态

利用土钻法对不同封育年限下石灰岩山地植被细根生物量进行对比研究。结果表明院封育5 年林分细根 生物量为6.6287 t/hm2,封育10 年林分细根生物量为2.3063 t/hm2,封育20 年林分细根生物量为3.1316 t/hm2,封育 30 年林分细根生物量为2.8316 t/hm2;不同封育年限下细根生物量均随着土层深度的增加而降低,0~10 cm 土层的细 根生物量明显高于其他两个土层;不同封育年限细根生物量年动态变化均呈现双峰型。     

中国美利奴羊羊毛弯曲相关microRNA的筛选

[目的]研究miRNA在不同羊毛弯曲中国美利奴羊皮肤组织中的表达差异及其可能参与的调控通路,筛选出与中国美利奴羊羊毛弯曲相关的miRNA,为进一步探究细毛羊羊毛弯曲性状的调控机理提供理论依据.[方法]运用高通量测序技术对羊毛弯曲频率有极端差异表型值(大弯曲组与小弯曲组)细毛羊个体皮肤的miRNA组进行测序与比较分析.[...     

CRISPR/Cas9技术在动物非编码RNA功能研究中的应用

CRISPR/Cas9系统是一种广泛存在于细菌和古菌中的免疫机制。近年来,已发展为一种快捷高效的基因编辑工具,用于研究编码或非编码RNA的功能。非编码RNA是一类不编码蛋白质的RNA,其可通过多种调控途径在动物的生长发育、疾病免疫等生理或病理过程中发挥重要的生物学功能。CRISPR/Cas9技术可以靶向核酸序列稳定敲除基因,得到敲除小鼠或细胞系,虽然其在非编码RNA功能研究中的使用干扰了邻近基因或宿主基因表达,但该技术的出现为非编码RNA功能机制的探索提供了不同的途径。本文通过简要概述CRISPR/Cas系统的发展和作用原理,并重点介绍CRISPR/Cas9技术在动物miRNA、lncRNA及circRNA功能研究中的应用,以期为相关研究提供参考。     

miRNA在哺乳动物配子发生中的作用研究进展

哺乳动物配子发生的基因表达调控包括编码基因的阶段特异性表达调控及非编码基因的转录和转录后水平调控。微小RNA(microRNA, miRNA)作为一类小的非编码RNA, 通过识别靶基因非翻译区的结合位点, 导致mRNA降解或者蛋白质翻译抑制, 从而在转录后水平发挥调控作用。近年来, miRNA在哺乳动物生殖活动中的作用逐渐被揭示, 越来越多的研究表明, miRNA在哺乳动物精子发生、精子成熟、卵母细胞成熟、卵泡发育及早期胚胎发育等过程中都发挥着重要的调节作用, 其可通过调节支持细胞的增殖和凋亡或精原细胞、精母细胞及精细胞的细胞周期进程, 在精子发生的不同阶段发挥间接或直接调控作用, 也可通过调节卵母细胞、卵丘细胞以及颗粒细胞的增殖、凋亡、激素合成和细胞间作用, 对卵母细胞的发育和成熟过程进行调控。作者主要介绍了在哺乳动物配子发生过程中, miRNA的细胞和阶段特异性表达及其对靶基因的调节作用, 以期为深入研究哺乳动物配子发生的调控机制提供参考。     

miRNA及其靶基因调控植物根系生长发育的研究进展

为阐明microRNA(miRNA)及其靶基因调控植物根系生长发育的分子机制,依据PubMed、Web of Science和中国知网数据库,以“miRNA”、“植物”和“根系”为关键词,检索了1993—2021年发表的相关文献,进行整理和归纳,分析了miRNA及其靶基因对植物根系的调控机理。结果表明：1）根系生长发育是一个复杂且高度有序的生物学过程,众多的miRNA及其靶基因参与调控。2)miRNA通过互补配对的方式对靶基因进行转录切割或翻译抑制,在转录后水平调控根系生长发育相关基因的表达。3)miRNA介导的根系生长发育调控在主根生长、侧根形成、不定根发育、根系形态结构、维管束形态、植物激素诱导、生物和非生物胁迫响应等方面发挥着重要的调控作用。     

毛囊发育与毛发生产研究进展

毛囊是皮肤的衍生物,其结构复杂,由多层独特的细胞构成.毛囊是哺乳动物惟一终生呈周期性生长的器官.毛发是毛囊生长发育的产物,由死亡的终末分化角质细胞组成.动物毛发是重要的畜产品,是纺织工业的重要原料.近年来,毛囊发育和毛发生产的分子遗传学研究进展迅速,许多调控毛囊形态发生和毛发周期的信号通路以及基因相继被发现和鉴定.这些调控通路及基因的发现和鉴定提高对毛囊发育和毛发生产的了解和认识,为采用分子辅助育种和转基因育种技术培育优质细毛羊奠定了理论基础.文章综述了毛囊形态发生、毛发周期以及毛干特性的调控等最新研究进展,并讨论了未来羊毛囊发育研究方向.     

陆地棉胚珠及纤维发育过程中miRNA分离与鉴定

microRNA(miRNA)是生物中一类起负调控作用的非编码的小分子RNA,主要在转录后水平上调节生物体的生长与发育。直接克隆法是鉴定植物中miRNA最常用也是最有效的方法之一。利用直接克隆法分离了陆地棉开花后0~10 d(days post anthesis, DPA)胚珠中总RNA,从中筛选17~24 nt小分子RNA构建cDNA文库,对初筛得到的阳性克隆进行测序。通过与miRNA数据库比对,最终获得4个保守的miRNA。进一步对他们的转录表达进行分析,发现所有miRNA在棉花胚珠纤维不同发育时期均能表达。其中miR167a、miR172c和miR394b在棉花幼苗的根茎叶中有不同程度的表达。预测得到55个miRNA的靶基因,多数靶基因编码转录因子、代谢酶类以及发育相关蛋白,进一步证明miRNA参与调控棉花纤维的形态建成、发育等各项生理活动。     

基于EST和GSS序列的巨桉miRNA研究

应用miRtour在线分析工具对巨桉的EST序列和GSS序列进行分析,预测巨桉的miRNA序列,应用psrobot预测miRNA的靶基因。结果发现205条miRNA前体序列和属于62个不同家族的170条成熟的miRNA序列,最大的miRNA家族为miR399家族,有17个成员;miRNA 5′段碱基存在明显的碱基偏倚,尿嘧啶出现频率高达40.6%;147个miRNA预测到了靶基因,共计预测到巨桉蛋白基因中有967个受到miRNA的调节,同时发现1个miRNA可以调控多个靶基因,同一蛋白质受多个miRNA调控的现象。     

降钙素对卵巢切除大鼠股骨骨折愈合的影响

miRNA作为一类非编码小RNA分子,在脊椎动物骨代谢的分子调控网络中占有重要地位。本研究旨在探究钙调节因子对硬骨鱼类骨组织miRNA表达水平的影响。采用鲑降钙素(salmon calcitonin, sCT)对虹鳟幼鱼进行腹腔注射,并在注射24 h后采集鳞片,利用高通量测序技术和生物信息学方法对其中的miRNA表达谱进行分析。注射组及对照组样品miRNA测序分别获得14 051 631和15 816 147条高质量miRNA序列(18~26 nt),并分别从中鉴定出568和592种成熟miRNA。注射sCT后的虹鳟鳞片中共筛选出24个差异表达miRNA (DEMs,其中9个表达上调,15个表达下调)。随后,从中随机选取8个miRNA进行实时荧光定量PCR (qRT-PCR)检测,其检测结果与高通量测序结果一致。GO注释和富集分析结果显示, DEMs的预测靶基因主要被注释在金属离子结合、钙离子结合、G蛋白偶联受体信号通路、Wnt信号通路和经典Wnt信号通路等功能上,靶基因主要在NF-kappaB输入细胞核的负调节、IL-1β分泌的负调节和TGF-β结合等功能上显著富集。KEGG富集分析结果显示,DEMs的靶基因显著富集在Toll样受体和雌激素等信号通路中。基于上述分析结果,本研究筛选出omy-miR-29a-5p、omy-miR-30d-5p、omy-mir-125b-2-p3、omy-miR-138、omy-miR-199b-5p和omy-miR-200b等多个可能参与虹鳟骨代谢调控过程的miRNA。本实验筛选出的差异miRNA可为硬骨鱼类骨代谢调控机制研究提供素材。