Changes in the predicted function of the rumen bacterial community of Japanese Black beef cattle during the fattening stages according to Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) analyses

We investigated changes in the predicted functions of the rumen bacterial community in Japanese Black beef cattle during fattening. Nine cattle were fed a high-concentrate diet during the early, middle, and late fattening stages consecutively (10–14, 15–22, and 23–30 months of age, respectively). The rumen fluid and solid samples collected at each stage were subjected to sequencing analyses. The sequencing results were clustered and classified into operational taxonomic units (OTUs). Representative sequences and a raw counting table for each OTU were submitted to the Piphillin website. The predicted functions were revealed by the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes database as the ratio of the total sequence. In the early stage, “Biosynthesis of secondary metabolites” was significantly higher in the fluid fraction than in the solid fraction. “Two-component system” in the middle stage was significantly lower and “Purine metabolism” in the late stage was significantly higher in the fluid fraction than those in the solid fraction. The fluid fraction was significantly correlated with acetic acid, propionic acid, and bacterial metabolism, such as “Biosynthesis of secondary metabolites” and “Sugar metabolism.” Moreover, the solid fraction was correlated with “Purine metabolism” and “Biosynthesis of secondary metabolism”. These results suggest that the rumen bacterial community in Japanese Black beef cattle adapts to changes in rumen conditions by altering their functions in response to a long-term high-grain diet.     

白皮和江屯青皮佛手瓜嫩梢的代谢组比较分析

【目的】挖掘影响龙须菜品质和口感的代谢物质,对白皮和江屯青皮两种佛手瓜嫩梢进行代谢组分析。【方法】采用超高效液相色谱串联质谱（UPLC-MS/MS）技术,对白皮和江屯青皮两种佛手瓜嫩梢进行代谢组学检测,采用MetaboAnalyst 5.0、SIMCA-P和Origin等软件对代谢组数据进行分析。【结果】两种佛手瓜嫩梢间共筛选到135种差异代谢物,其中下调代谢物82个、上调53个;差异代谢物聚类法分析显示,芥子醛在白皮佛手瓜嫩梢中含量高,其次为松柏醇;在江屯青皮佛手瓜嫩梢中,检测差异代谢物溶血磷脂酰乙醇胺最高,其次为溶血磷脂酰胆碱;KEGG结果显示差异代谢物显著富集于5条代谢途径,分别为嘌呤代谢、亚油酸新陈代谢、类黄酮生物合成、次生代谢产物合成及α-亚麻酸代谢途径。【结论】江屯青皮佛手瓜嫩梢中的脂质、黄酮类、生物碱以及核苷酸类等物质含量高,特别是溶血磷脂酰乙醇胺、日当药黄素、腺嘌呤核苷三磷酸和阿魏酰亚精胺等。研究结果为解析江屯青皮龙须菜代谢组学的营养和药用选育价值及优质品种提供理论基础。     

甘肃高山细毛羊性成熟期卵巢组织候选miRNA的研究

为丰富绵羊mi RNA数据库和了解mi RNA对哺乳动物卵巢的调控机理,应用高通量测序技术成功构建甘肃高山细毛羊性成熟期卵巢mi RNA的c DNA文库,获得9 321 775条clean reads,鉴定出267条绵羊新mi RNAs序列,分析发现候选mi RNA首位碱基对U和A具有偏向性。候选mi RNA共预测到12 692条靶基因,GO注释表明,多达70%的基因与细胞及细胞间组分和元件有关,超过77%的基因参与了细胞过程,约78.5%的基因具有结合功能。KEGG通路分析显示约10.61%的基因与代谢通路有关。试验结果对研究绵羊卵巢mi RNA具有一定的理论价值和现实意义。     

牛初乳与牛常乳中乳脂肪球膜蛋白质的组成及功能的对比研究

利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electropheresis,SDS-PAGE)将牛初乳与牛常乳中乳脂肪球膜蛋白质的组成部分进行分离鉴定,发现牛初乳与牛常乳中乳脂肪球膜蛋白质的组成存在较大的差异,且在牛初乳中鉴定出628种乳脂肪球膜蛋白质,牛常乳中鉴定出487种乳脂肪球膜蛋白质.由基因本体(gene ontology,GO)功能注释分析发现,在生物过程中生物调控作用是牛初乳和牛常乳中乳脂肪球膜的主要生物过程.在分子功能上,牛初乳的乳脂肪球膜蛋白质的绑定作用大于牛常乳.在细胞组成上,牛初乳乳脂肪球膜蛋白质参与细胞外区域远远大于牛常乳.通过京都基因与基因组百科全书系统(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG)代谢通路分析可知,牛初乳和牛常乳乳脂肪球膜蛋白质参与的代谢途径不同,表明牛初乳在日后的生产加工中更具有利用价值.     

基于网络药理学分析白头翁汤治疗猪腹泻的作用机制

试验利用网络药理学研究方法尝试揭示白头翁汤治疗猪腹泻的活性成分、作用靶点及其基因功能、信号通路的机制。首先在中药系统药理学分析数据库中检索白头翁汤的所有化学成分、作用靶点,进而利用STRING、DAVID、NCBI数据库,Cytoscape软件构建化合物-靶点网络、蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络、靶点-通路网络,研究白头翁汤治疗猪腹泻的作用机制。通过化合物的口服利用度和类药性筛选得出白头翁汤11个活性化合物,化合物-靶点网络结果显示,11个活性化合物含有63个相应靶点;白头翁汤作用于猪腹泻的PPI网络图包含45个靶点,主要靶点是雌激素受体1（estrogen receptor,ESR1）、CREB结合蛋白（CREB binding protein,CREBBP）、丝裂原活化蛋白激酶1（mitogen-activated protein kinase 1,MAPK1）、雄激素受体（androgen receptor,AR）等,与猪腹泻靶点基因直接相关的靶点是拓扑异构酶Ⅱβ（DNA topoisomerase Ⅱ,TOP2B）、ESR1、ESR2、糖皮质激素受体（glucocorticoid receptor,NR3C1）、AR和细胞核受体共激活剂2（nuclear receptor coactivator 2,NCOA2）;白头翁汤-猪腹泻PPI网络图关键靶点GO富集条目为5个,其中生物过程、分子功能、细胞组成相关的条目分别有3、1、1个;白头翁汤作用于猪腹泻PPI网络图KEGG信号通路有1条。白头翁汤可能主要通过金鱼草素、掌叶防己碱、8-异戊烯基二氢茆酚-7-葡糖苷、延胡索乙素、足叶草脂素、黄麻苷和8-羟基松脂醇等调控TOP2B、ESR1、ESR2、NR3C1、AR和NCOA2等靶点,基因功能富集于磷脂酶C激活G蛋白偶联受体信号通路、腺苷酸环化酶激活肾上腺素能受体信号通路、DNA模板转录、类固醇结合、细胞膜的组成部分,以及通过KEGG信号通路中神经活性的配体-受体相互作用信号通路来治疗猪腹泻。     

金针菇单核体DAN3和M与其杂交双核体G1菌丝阶段基因表达差异的转录组初步分析

以金针菇(Flammulinavelutipes)单核菌株DAN3的基因组为参考,完成单核体DAN3和M及其杂交双核体G1在菌丝阶段的转录组测序与数据分析,比较两个样本间的差异基因,并对差异基因进行GO功能分析和KEGG pathway分析.结果表明:两个样本中共有显著性差异表达的基因86个,其中,在G1中呈上调、下调表达的基因数分别为41、45个,有2个基因在G1中特异表达.GO功能分析结果表明,86个差异基因中有40个基因比对上了GO功能注释,其中18个基因在G1中呈上调表达;单一生物过程和催化活性为显著性富集的功能,相关基因在G1中呈上调表达.KEGG pathway分析结果表明,22个差异基因被定位到17条Pathway,其中10个基因在G1中呈上调表达,包括赖氨酸代谢途径对应基因,3_M和G1菌丝样品中赖氨酸含量分别为1.70×103 ng/mg和1.06×103 ng/mg,说明G1中上调的基因可能与之降解相关;DNA复制是显著性富集的代谢途径,相关基因在G1中呈下调表达.     

亚砷酸盐胁迫下水稻microRNA的应答功能及调控通路分析

为明确砷胁迫下microRNA的应答功能及调控通路,本研究利用miRNA芯片检测水稻幼苗在亚砷酸盐胁迫后miRNA的表达差异。结果发现11个miRNA表达显著下调,7个显著上调,并采用RT-PCR验证了9个miRNA的差异表达。差异miRNA靶基因多编码转录因子以及重金属响应网络中的蛋白。基因本体(GO)和KEGG通路富集表明,砷胁迫下miRNA主要介导调控激素信号转导、硫代谢、氨基酸代谢和抗氧化防御。利用PLACE数据库发现miRNA上游启动子区密集分布多种金属应答元件。本研究有助于阐明水稻中砷转运和积累的分子机制,为水稻抗逆育种提供理论参考。     

基于转录组测序挖掘小麦叶片抗旱相关基因

【目的】通过转录组测序分析干旱胁迫的小麦,以期挖掘小麦响应干旱胁迫的关键基因。 【方法】采用高通量 Illumina Hiseq 2500 测序平台对郑麦 366 号正常生长与自然干旱处理进行测序,并对测序数 据进行分析,筛选响应干旱胁迫的关键基因。【结果】两组样品中分别获得 45 471 018、45 133 470 个 clean read 片段,包含 6.82 Gb、6.39 Gb 碱基信息,拼接组装后,得到 188 334 个转录本和 119 588 个 Unigenes。通过筛选 共获得 1 207 个 DEGs,其中 752 个上调,455 个下调。GO 功能富集分析显示,上调的 DEGs 主要富集在水解酶 活性、催化活性、代谢过程、甘油代谢过程、膜和细胞部分等;下调的 DEGs 富集在细胞器、细胞和氧化还原 酶活性的最多。KEGG 途径富集分析发现,DEGs 显著富集于淀粉和蔗糖代谢、卟啉和叶绿素代谢、光合作用 - 天线蛋白、光合作用、苯丙烷生物合成、乙醛酸和二羧酸代谢、甘油磷脂代谢、氨基酸代谢和光合生物中的碳 固定等代谢通路。5 个抗氧化酶基因的 qRT-PCR 结果与 RNA-Seq 测序结果变化趋势相一致。【结论】利用转录 组测序技术获得了大量小麦抗旱相关基因,为深入研究小麦响应干旱胁迫的分子机制提供更多的基因遗传资源。