基于转录组数据挖掘牦牛皱胃发育代谢的关键候选基因

旨在比较不同年龄段牦牛皱胃指数测定、转录组表达谱的变化,挖掘影响牦牛皱胃发育代谢的信号通路和关键基因,为进一步探讨牦牛皱胃发育机制提供理论基础。本研究对1日龄、20日龄、60日龄、15月龄与3岁的牦牛皱胃组织进行转录组测序,对转录组数据进行质控、比对、差异表达基因筛选,并对差异表达基因进行GO功能注释和KEGG富集分析。为进一步验证测序数据的可靠性,随机选取5个差异表达基因进行qRT-PCR验证。结果显示,在发育过程中,瘤胃重的增长最快,其次是瓣胃、网胃和皱胃。转录组结果显示,以1日龄组为对照,在20日龄、60日龄、15月龄和3岁组中分别鉴定到1 310、1 715、1 931和2 199个差异表达基因,4个组共有基因565个;以前一个时间点为对照,20日龄、60日龄、15月龄和3岁组分别鉴定到1 310、861、569和597个差异表达基因,4个对比组共有基因9个。GO功能注释发现,以1日龄组为对照,20日龄、60日龄、15月龄和3岁组分别富集到1 191、2 578、1 117和2 835条显著条目,不同年龄组的前10条显著性GO条目中有共有的,也有各年龄阶段特有的条目。KEGG富...     

不同年龄段牦牛瘤胃组织形态学与转录组研究

旨在比较不同年龄牦牛瘤胃组织形态、转录组表达谱的变化,挖掘影响牦牛瘤胃发育的关键基因和信号通路,为进一步探讨牦牛瘤胃发育机制提供理论基础。本研究选取非反刍阶段（1日龄与20日龄）、过渡阶段（60日龄）和反刍阶段（15月龄与3岁龄）的健康牦牛作为研究对象,共5个年龄组,每组3个样本。测量样本的体重与瘤胃重量;采集瘤胃组织样品,切片观察组织形态,并统计肌层厚度、乳头高度与宽度;提取瘤胃组织总RNA进行测序,并以1日龄为对照进行转录组分析。选取差异表达基因进行荧光定量试验,关联其与转录组数据的表达趋势。组织形态学分析结果显示,1日龄至3岁的牦牛瘤胃肌层与乳头形态有极大程度的发育与分化,15月龄和3岁牦牛瘤胃重量与指数显著增加（P<0.05）;从20日龄开始,瘤胃的肌层厚度随着日龄的增加显著增加（P<0.05）;20日龄后,瘤胃乳头高度和宽度随着日龄增加而显著增加（P<0.05）。转录组分析结果显示,20日龄组DEGs富集到胆固醇合成、丁酸代谢和PPAR信号通路等与VFA代谢相关的通路,富集到与免疫相关的免疫反应生物过程和Th17细胞分化通路,富集到与瘤胃上皮细胞异源物代谢相关的细胞色素P450外源性物质的代谢途径;60日龄组DEGs富集到脂肪酸代谢、丙酸代谢通路和丙酮酸代谢通路等与VFA代谢相关的通路,富集到与VFA吸收相关的矿物质吸收通路;15月龄与3岁组DEGs富集到维持瘤胃上皮的完整性和屏障功能的ECM受体相互作用途径。从富集通路中发现,HMGCS2、SLC26A3、PPARG、PPARD和CCL5等基因是与瘤胃营养吸收、代谢和免疫相关的候选基因。荧光定量结果显示,挑选的差异表达基因的表达与转录组测序结果一致。上述结果表明,牦牛瘤胃形态结构发育较早,20日龄是其发育的重要临界点;牦牛瘤胃肌层发育比瘤胃乳头更早,肌层厚度从20日龄时快速增加,瘤胃乳头从20日龄后快速发育;20日龄瘤胃开始VFA代谢,促进瘤胃快速健康的发育。