不同温度下TMV侵染枯斑三生烟的LncRNA差异表达

【目的】筛选不同温度下烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)侵染后枯斑三生烟(Nicotiana tabacum var. Samsun NN)差异表达的长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA),研究lncRNA在枯斑三生烟抗性反应中的作用。【方法】N基因的温度敏感性使枯斑三生烟在25℃时具备对TMV的抗性、在31℃抗性丧失,在这两个温度条件下对枯斑三生烟接种TMV和磷酸盐缓冲盐水(phosphate buffered saline,PBS),48 h后提取系统叶总RNA,构建链特异性文库后进行深度测序。对测序结果进行过滤后利用HTSeq将有效数据与近缘品种TN90(N. tabacum var. TN90)基因组比对,筛选得到lncRNA后利用FPKM法估计lncRNA的表达水平。通过edgeR筛选差异表达lncRNA(differentially expressed lncRNA,DElncRNA),并利用qRT-PCR技术对这一结果进行验证。通过共定位及共表达分析预测DElncRNA的靶基因,通过参考基因组注释、GO和KE...     

F17大肠杆菌在湖羊羔羊个体脾脏中LncRNA表达谱变化

【目的】通过筛选对大肠杆菌（E.coli）F17菌毛非腹泻型与腹泻型的绵羊脾脏中差异表达的lncRNA,来探究lncRNA对绵羊抗腹泻的作用。【方法】本研究通过对湖羊羔羊口服E.coli F17菌株获得非腹泻和腹泻型个体,利用羔羊肠道细菌计数、病理组织切片验证攻毒成功性;构建非腹泻组和腹泻组羔羊脾脏的cDNA文库,使用Illumina HiSeq 2500平台进行配对测序;通过Gene Ontology（GO）和KEGG Pathway富集分析对差异表达转录本功能描述和细胞通路分析,利用FPKM法估计lncRNA和mRNA转录物的表达水平,并用高通量测序技术RNA-seq筛选出非腹泻和腹泻个体脾脏中的差异表达lncRNA;然后利用荧光定量PCR技术检测了非腹泻组和腹泻组羔羊脾脏组织中DE lncRNA和DE mRNA的表达水平,来验证筛选的DE lncRNA在非腹泻组过程中发挥作用。【结果】羔羊口服E.coli F17菌株后,出现非腹泻和腹泻两种表型,腹泻组羔羊肠道中的细菌数量显著高于非腹泻组（P<0.05）,同时腹泻组羔羊空肠黏膜组织出现不同程度的损伤,色泽暗沉,小肠绒毛部分脱落。笔者利用RNA-seq在非腹泻和腹泻羔羊脾脏中筛选出34个差异表达的（DE）lncRNA,703个的DE mRNA,随机选择一共12个DE lncRNA和DE mRNA,用q-PCR验证它们在非腹泻型和腹泻型羔羊体内的相对表达水平,发现与RNA-seq结果一致。通过Gene Ontology（GO）和KEGG Pathway富集分析,将DE lncRNA与GO 数据库进行比对的结果表明一共有34条lncRNA被注释和分类到302个功能亚类中,绵羊蛋白质结合（GO：0005515）,细胞核（GO：0005634）,poly（A）RNA结合（GO：0044822）,细胞质（GO：0005737）,组织重塑（GO：0048771）,内肽酶活性的调节（GO：0052548））,6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-双磷酸酶复合物（GO：0043540）,磷脂酰肌醇磷酸化（GO：0046854）,果糖-2,6-二磷酸2-磷酸酶活性（GO：0004331）,钙依赖性磷脂酶C活性（GO：0050429）等10 个功能亚类的lncRNA较多,而其余的功能亚类的lncRNA分布较少。将DE lncRNA与KEGG 通路数据库进行比对的结果表明,一共有34条lncRNA被注释和归类到149个KEGG 通路中,绵羊甲状腺激素信号通路（路径：ko04919）,Spliceosome（路径：ko03040）,白细胞跨内皮迁移（路径：ko04670）,神经营养因子信号通路（路径：ko04722）,溶酶体（路径：ko04142）,MAPK信号通路 - 途径（路径： ko04011）,鞘脂信号通路（路径：ko04071）,吞噬体（路径：ko04145）,氧化磷酸化（路径：ko00190）等9 个KEGG 通路的lncRNA较多,而其余的KEGG 通路的lncRNA分布较少。 通过lncRNA-mRNA相互作用网络分析,发现6个共表达基因：MYO1G、TIMM29、CARM1、ADGRB1、SEPT4、DESI2。【结论】探究了对于腹泻产生非腹泻和腹泻型羔羊脾脏中lncRNA的表达谱,发现了非腹泻和腹泻羔羊脾脏中差异表达的lncRNA,有助于找出羔羊如何抵抗腹泻的发生机制,为羔羊抵抗腹泻提供科学的依据。     

肌肉发生相关长链非编码RNA研究进展

肌肉参与机体的运动、协调和体温调节等一系列生命活动,同时畜禽肌肉是人类重要的蛋白质来源。肌肉发生过程中的不同调控机制可引起肌肉发育的阶段性差异,而整个肌肉发育主要以两个时期（胚胎期和出生后）的发育状态体现。长链非编码RNA（lncRNA）是一类不具有蛋白编码能力且长度>200 nt的RNA分子。近年来,随着基因组学和分子生物学技术的高速发展,发现lncRNA广泛参与到肌肉发育的各个阶段,以多种作用机制调控肌肉的发育过程。作者介绍了肌肉的发育过程,综述了目前发现的与肌肉发育相关的lncRNAs及其作用机制,并阐述其在肌肉发育的不同阶段发挥的重要作用,为进一步研究肌肉发育相关lncRNAs提供了参考。     

野生盘羊×巴什拜羊杂交二代尾部脂肪差异表达lncRNA的鉴定与分析

【目的】 分析不同脂尾型绵羊尾部脂肪组织中的长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)的表达谱,探究lncRNA与绵羊尾部脂肪沉积机制的关系,为揭示绵羊尾脂沉积机制提供理论依据。【方法】 选择新疆地方绵羊巴什拜羊(肥尾型)和野生盘羊×巴什拜羊杂交二代(小尾型)作为研究对象,采集2个群体尾部脂肪组织,利用转录组测序技术筛选差异表达lncRNA并预测靶基因,对其进行GO功能和KEGG通路富集分析;利用实时荧光定量PCR技术验证转录组测序的表达结果。【结果】 通过差异表达分析共筛选出728个差异表达lncRNAs,其中270个表达下调,458个表达上调;通过差异表达lncRNA靶基因的GO功能和KEGG通路富集分析,筛选到634个靶基因参与疾病、免疫、蛋白修饰、细胞代谢等相关功能分类,共涉及76条信号通路,部分lncRNA介导的靶基因SCD、GPAM、THRSP、FASN等与绵羊尾部脂肪沉积相关。实时荧光定量PCR与转录组测序结果趋势相同。【结论】 lncRNA在绵羊脂尾进化中对尾部脂肪沉积具有重要的调控作用,为从lncRNA的角度分析绵羊脂肪沉积提供了理论依据。     

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。     

LINC24065在体细胞核移植牛中的异常表达

旨在揭示DLK1-DIO3印记域上一个新的长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)LINC24065在自然繁殖牛(natural reproduction,NR)与体细胞核移植牛(somatic cell nuclear transfer,SCNT)中的组织表达与印记状态,对进一步了解DLK1-DIO3印记域在供体核重编程中的作用提供一定的理论基础。本研究以自然繁殖牛的大脑组织为试验材料,利用RACE和RT-PCR技术,在牛的DLK1-DIO3印记域内鉴定了一个新的印记的lncRNA基因,命名为LINC24065。用基于SNP(single nucleotide polymopisms)的RT-PCR产物直接测序方法分析LINC24065在自然繁殖牛和体细胞核移植牛组织中的表达及印记状态。序列分析发现,LINC24065编码6个可变剪接体,并在自然繁殖牛被检测的7个组织中都表达,而在体细胞核移植牛组织中没有检测到可变剪接体LINC24065-V3,且其它5个剪接体呈现组织特异性表达。印记状态分析发现,LINC24065在自然繁殖牛和体细胞核移植牛的7个组织中均为单等位基因表达,但在体细胞核移植牛的大脑组织中出现了与其他组织亲本来源不同的单等位基因表达。研究结果说明,LINC24065基因在体细胞核移植牛的大脑中出现了印记紊乱,并且剪接体在组织中的表达也发生了改变。以上研究结果说明LINC24065基因与体细胞核移植牛的发育异常有关。     

非洲猪瘟病毒感染后猪外周血淋巴细胞Toll样受体信号通路的lncRNA-mRNA分析

【目的】丰富非洲猪瘟病毒（African swine fever virus,ASFV）感染后猪外周血淋巴细胞长链非编码RNA（long non-coding RNA,lncRNA）表达谱,并进一步挖掘影响Toll样受体信号通路的调控网络。【方法】试验动物感染ASFV,于第7天采集外周血并分离得到外周血淋巴细胞,运用Illumina高通量组学测序对外周血淋巴细胞中lncRNA进行测序,原始数据经处理后筛选获得差异表达的lncRNA,并进行靶基因预测,利用生物信息学方法对靶基因进行GO功能和KEGG信号通路富集分析,初步绘制与Toll样受体信号通路相关的lncRNA-mRNA调控网络,并对lncRNA-ENSSSCG00000041959在内的4个lncRNAs进行实时荧光定量RT-PCR验证。【结果】共筛选到73个差异表达的lncRNAs,其中上调表达lncRNAs 38个,下调表达lncRNAs 35个。GO功能分析结果显示,靶基因显著富集在调节免疫系统过程、防御反应、生物刺激、病毒反应和先天性免疫;KEGG信号通路富集分析显示,大部分靶基因与细胞循环、疾病及免疫应答有关,其中免疫相关信号通路有Toll样受体信号通路、TNF信号通路、产生IgA的肠道免疫网络等。进一步挖掘出lncRNA-ENSSSCG00000041959-RIPK1和lncRNA-ENSSSCG00000041959-IRAK1可能是影响Toll样受体信号通路的重要调控网络,实时荧光定量RT-PCR与测序结果一致。【结论】本研究初步鉴定出lncRNA-ENSSSCG00000041959-RIPK1和lncRNA-ENSSSCG00000041959-IRAK1可能是影响Toll样受体信号通路的lncRNA-mRNA调控网络,为进一步探索lncRNA调控ASFV感染机体免疫反应奠定了理论基础。     

干扰lnc23后牛骨骼肌卫星细胞转录组测序的生物信息学分析

试验旨在分析lnc23在调控牛骨骼肌卫星细胞分化过程中转录组水平的变化,筛选出可能参与调节骨骼肌卫星细胞生长的调控通路及相关mRNAs。采用第二代测序技术（next-generation sequencing,NGS）基于Illumia hiSeq测序平台对成功构建的lnc23抑制模型及相应对照组的牛骨骼肌卫星细胞进行转录组测序,将数据整理、过滤及评估后,通过生物信息学方法分析样品间基因转录差异表达,对这些差异基因进行GO和KEGG富集分析,并应用实时荧光定量PCR技术对转录组数据结果进行验证。结果显示,转录组测序共鉴定到19 358个基因,筛选到1 297个差异表达基因,其中上调856个,下调441个。差异基因的GO功能分析共包括细胞组分、分子功能和生物学过程3大类222个分支,其中有大量的差异基因与催化活性、分子功能调节、信号转导、生物黏附、新陈代谢相关。KEGG分析显示,差异基因共涉及190个通路,显著富集在PI3K-Akt、P53、TNF、RIG-Ⅰ样受体、神经活性配体受体互作、细胞因子互作等信号通路上,进一步从中筛选出可能参与细胞生长、肌肉发育过程的差异基因,如CCNA2、RRM2、IL-6、MYL2等。实时荧光定量PCR结果显示,所选的11个差异基因中有9个与转录组测序结果变化一致,表明了测序结果的可靠性。本试验完成了干扰lnc23及其对照后牛骨骼肌卫星细胞的转录组测序分析,获取差异基因的功能注释信息,初步揭示lnc23调控牛骨骼肌卫星细胞分化的潜在基因和通路,为深入探究lnc23调控牛骨骼肌卫星细胞的分化机制打下良好的基础。