中国荷斯坦奶牛乳脂中miR-2285f生物信息学分析及靶基因验证

旨为探索bta-miR-2285f和宿主基因TANK结合激酶1(TANK binding kinase 1,TBK1)的生物学功能,以及bta-miR-2285f与靶基因互作调节奶牛乳脂代谢的潜在机制,本研究通过生物信息学方法分析bta-miR-2285f在不同物种间的保守性,并通过上游序列CPG岛分析、启动子预测、进一步进行组织表达谱分析,预测靶基因并进行GO功能和KEGG通路富集分析。利用双荧光素酶报告试验验证bta-miR-2285f调控的下游靶基因钙结合蛋白39(Calcium binding protein 39,CAB39),并在乳腺上皮细胞水平探究bta-miR-2285f的功能作用。结果表明：1)bta-miR-2285f是牛特异性miRNA,属于内含子miRNA;2)bta-miR-2285f与宿主基因TBK1上游序列2 kb处均不含有CPG岛。bta-miR-2285f在上游586 bp处为转录起始位点。宿主基因TBK1在上游105 bp处为转录起始位点;3)TargetScan和miRWalk预测miR-2285f有172个交集靶基因,主要参与新陈代谢、遗传信息传...     

静原鸡let-7a-5p的靶基因预测及组织表达分析

【目的】了解let-7a-5p的生物学信息,初步探索其在静原鸡肌肉组织中的功能作用。【方法】利用生物信息学方法对转录组测序获得的静原鸡let-7a-5p的成熟序列进行保守性分析,使用miRDB、TargetScan和miRanda在线软件预测let-7a-5p的靶基因,取其交集进行GO功能和KEGG通路富集分析,并利用实时荧光定量PCR检测let-7a-5p在静原鸡公鸡和母鸡各组织中的表达水平。【结果】let-7a-5p的成熟序列在各物种间高度保守,共预测得到38个基因集合。在生物过程、细胞组分和分子功能中靶基因富集较多的GO条目有细胞过程、生物调节、细胞、结合和催化活性;靶基因显著富集于聚酮糖单元生物合成、AGE-RAGE信号通路在糖尿病并发症中的作用、泛素介导的蛋白水解、TGF-β信号通路和加压素调节的水重吸收信号通路,且富集最多的是代谢途径、AGE-RAGE信号通路在糖尿病并发症中的作用、泛素介导的蛋白水解和MAPK信号通路。let-7a-5p-靶基因互作主要通过作用于靶mRNA的3′-UTR抑制表达或使其降解。组织表达发现,let-7a-5p在静原鸡公、母鸡的心脏、肝脏、脾脏、...     

静原鸡DERA基因生物信息学分析及组织表达研究

【目的】分析2-脱氧-D-核糖-5-磷酸醛缩酶(2-deoxyriboaldolase, DERA)CDS区序列特征及其在静原鸡不同组织和不同生长发育时期的表达水平,为进一步研究DERA基因在静原鸡肌肉中的调控机制提供参考。【方法】以42日龄静原鸡胸肌cDNA为模板,克隆DERA基因完整CDS区,测序并进行生物信息学分析。利用实时荧光定量PCR技术检测DERA基因在静原鸡不同生长发育阶段(7、42、126、180日龄)胸肌、腿肌和42日龄不同组织(心脏、脾脏、肝脏、肾脏、肺脏、胸肌和腿肌)中的表达水平。【结果】静原鸡DERA基因CDS区全长699 bp,编码232个氨基酸,与环颈雉的相似性最高,为99.1%,表明DERA蛋白氨基酸序列在进化过程中保守性较高。DERA属于稳定蛋白,平均亲水系数为0.175,属于疏水性蛋白;存在跨膜结构,没有信号肽,属于跨膜蛋白。蛋白结构域是一种deoC/LacD家族醛缩酶域,二级结构包含α-螺旋、延伸链和无规则卷曲。蛋白互作网络分析表明,DERA蛋白与PGM2、TPI1、TKT等蛋白存在互作关系。DERA基因在静原鸡肾脏、胸肌、腿肌、心脏、肝脏、肺脏、脾...     

静原鸡肌肉组织肌苷酸特异性沉积相关LNC＿003828-gga-miR-107-3p-MINPP1的关联分析

【目的】探究静原鸡肌肉组织肌苷酸沉积过程中关键调控因子的调节作用,利用lncRNA-miRNA-mRNA关联分析鉴定与肌苷酸特异性沉积相关的LNC₀03828、gga-miR-107-3p和MINPP1,其作为肉质研究的候选基因,为分子辅助育种提高肌肉品质提供理论基础。【方法】测定15只静原鸡胸肌和腿肌的肌苷酸含量,筛选高肌苷酸含量的胸肌和低肌苷酸含量的腿肌各3个样本提取总RNA,质量检测合格后构建cDNA文库、PCR扩增,利用Agilent 2100对文库质量进行评价,库检合格后送Illumina-Hiseq平台进行转录组测序。利用生物信息学方法筛选出静原鸡肌肉组织不同部位差异表达的MINPP1、gga-miR-107-3p和LNC₀03828,进行GO注释和蛋白互作网络分析MINPP1的功能。采用qRT-PCR方法检测LNC₀03828、gga-miR-107-3p和MINPP1在静原鸡胸肌和腿肌组织中的表达情况,并分析其与肌苷酸含量的相关性。【结果】测序样品间基因表达水平相关性R²>0....     

静原鸡miR-107的靶基因预测及生物信息学分析

为探究miR-107在静原鸡肌肉组织肌苷酸特异性沉积过程中的调控机制,本研究利用相关生物信息学软件和数据库对静原鸡miR-107进行了靶基因预测与生物信息学分析。通过转录组测序获取静原鸡miR-107序列,进行序列比对和保守性分析;通过TargetScan、miRDB和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OmicShare工具对基因集合进行GO功能富集和信号通路富集分析,并讨论HMED数据库中miR-107在不同组织和疾病中的表达水平。结果显示,miR-107序列在各物种间高度保守,miR-107调控的靶基因GO功能富集主要包括细胞过程、生物调节、代谢过程、刺激反应等生物学过程和结合、催化活性、转录调节活性等分子功能;靶基因存在于细胞的多个组分中,包括细胞器、细胞膜、含蛋白质复合物。信号转导通路显著富集于癌症中的microRNAs途径（microRNAs in cancer）、人乳头瘤病毒感染（human papillomavirus infection）、癌症中途径（pathways in cancer）、PI3K-Akt信号通路（PI3K-Akt signaling pathway）中（P<0.05）。miRNA-靶基因互作分析发现,miR-107主要通过与靶基因mRNA的非翻译区靶向结合抑制靶基因的表达。根据HMED数据库中miR-107在不同组织和疾病中的表达数据,发现miR-107在黑素瘤（melanoma）中的表达水平最高,在扁桃体（tonsil）和肌肉（muscle）等组织中表达水平较低。通过对静原鸡miR-107靶基因的生物信息学分析,为miR-107功能及调控机制的深入研究提供参考依据,也为进一步研究miR-107在静原鸡肌肉发育中的作用奠定基础。     

牛繁殖性状候选基因研究进展

繁殖性状是牛（Bos taurus）重要的经济性状,与生产成本、经济效益密切相关。繁殖相关的主要性状包含精液品质、卵泡发生、排卵、胚胎发育、产犊难易、产犊间隔等,其表现通常受到基因的严格调控。对繁殖性状的重要基因功能深入挖掘和筛选对于牛的改良和选育、提高生产性能、节约生产成本至关重要。文章介绍了国内外关于牛繁殖性状基因的研究进展,如促黄体素受体（luteinizing hormone receptor,LHR）及牛精子鞭毛2（sperm flagella 2,SPEF2）与精液品质相关,促性腺激素释放激素（gonadotropin-releasing hormone,GnRH）、促卵泡素（follicle-stimulating hormone,FSH）、促黄体激素（luteinizing hormone,LH）及抗缪勒氏管激素（anti-Müllerian hormone,AMH）、骨形态发生蛋白15（bone morphogenetic protein 15,BMP15）、生长分化因子9（growth differentiation factor 9,GDF9）与卵泡发生、排卵相关,JY-1、尾型同源框2（caudal type homeobox 2,CDX2）及冠毛素2（pappalysin 2,PAPP-A2）与早期胚胎发育及产犊难易相关,唾液酸结合Ig样凝集素5（sialic acid binding Ig like lectin 5,SIGLEC5）、CXC基序趋化因子受体1（C-X-C motif chemokine receptor 1,CXCR1）及叉头转录因子O1（forkhead box O1,FoxO1）与产犊间隔相关,作者通过综述以上重要繁殖性状相关基因的研究,介绍了这些繁殖性状重要基因对牛生产性能的影响,以期为牛繁殖性状相关调控基因的研究提供参考依据。     

奶牛乳脂代谢关键miRNAs的筛选及鉴定

旨在探究影响中国荷斯坦奶牛乳脂代谢过程的关键miRNAs及靶mRNAs。本研究选择泌乳中后期(150～220 d)的第一胎次且乳脂率具有极端差异的8头宁夏荷斯坦奶牛,根据乳脂率的差异分为两组：高乳脂组和低乳脂组,每组4个重复。采集8头奶牛的奶样分离乳腺上皮细胞,进行转录组测序和生物信息学分析,筛选出差异表达miRNA-mRNA并与乳脂率进行相关性分析。通过实时荧光定量PCR验证miRNAs和mRNAs表达。结果表明,8个small RNA(sRNA)文库测序获得11 976 914～16 235 680的clean reads,占总raw reads的比例均在97%以上,Q30达到91%以上,sRNA片段长度主要分布在21～24 nt。在高乳脂组和低乳脂组间共鉴定了34个差异表达miRNAs(16个上调,18个下调)。GO和KEGG富集分析表明,差异表达miRNAs的靶基因在细胞内信号转导、单一生物体过程、激酶结合和磷酸转移酶活性等功能条目显著富集,并且显著富集到TNF信号传导途径、MAPK信号传导途径、Ras信号传导途径、Rap1信号通路和催产素信号传导途径等乳脂代谢相关通路。通过m...     

简化基因组测序在安格斯牛繁殖性状候选基因筛选中的应用研究

为了确定与安格斯牛繁殖性状相关的遗传标记和功能基因,试验采用简化基因组测序(dd-RAD)技术对安格斯牛繁殖相关基因进行研究,与初配月龄(AFS)、初产日龄(AFC)和产犊间隔(CI)等性状进行全基因组关联分析。结果表明：共检测到314 718个SNPs位点,与AFS和AFC性状显著关联的SNPs位点各27个,两性状相同候选基因为16个;与CI性状显著关联的SNPs位点和候选基因各3个。GO功能注释分析发现位于6,24,15,10号染色体的SLIT2、LAMA3、TEAD1和MCC基因为AFS和AFC性状的共同关键候选基因,5号染色体的KCNC2基因为CI性状的关键候选基因。说明筛选到的SLIT2、LAMA3、TEAD1、MCC和KCNC2基因可能是安格斯牛繁殖性状选育的分子标记。     

基于转录组测序挖掘奶牛乳脂代谢关键候选基因

旨在对高、低乳脂率奶牛乳腺上皮细胞(BMECs)转录组测序的mRNA表达谱数据进行深入分析,挖掘影响奶牛乳脂代谢的关键候选基因。本研究采用Illumina PE150方法对乳脂率具有极端差异的荷斯坦奶牛(高、低乳脂组各4头)的BMECs进行转录组测序,以P<0.05和|log₂FoldChange|≥1.5为阈值筛选差异表达基因,并利用KOBAS在线网址进行功能富集分析,最后通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析测序结果的准确性及乳脂代谢相关差异表达基因的组织表达谱。结果表明,在高、低乳脂组之间共发现578个差异表达基因,包括332个上调差异表达基因,246个下调差异表达基因。功能富集分析共确定了包含生物学过程(BP)、细胞组分(CC)和分子功能(MF)的366个显著富集的GO条目(P<0.05),其中与脂代谢密切相关的GO条目有长链脂肪酸的运输、脂肪细胞分化的正向调节、乳腺肺泡发育、花生四烯酸的结合等。差异表达基因显著富集到47条KEGG通路(P<0.05),参与脂代谢的通路有15条,分别为脂肪细胞内脂解的调节、磷脂酶D信号通路、河马...     

DNA池快速筛查奶牛TLR_2基因多态性及等位基因频率估算

为了探讨Toll样受体2基因多态性,本试验选取中国荷斯坦牛为试验对象构建DNA池,并结合直接测序法对TLR_2基因编码区进行多态性筛查。结果显示,快速筛查到6个核苷酸位点,分别为T~(602)A、G~(10900)C、G~(11047)C、A~(11076)T、C~(12077)T、T~(10634)G,其中T~(10634)G为错义突变,氨基酸由原来的谷氨酸(Gly)转变为天冬氨酸(Asp),SNPs突变前后等位基因频率有明显差异。研究结果可为中国荷斯坦牛的分子遗传育种提供理论依据。