牛脂肪組織microRNA鑒定、表達(dá)及生物信息學(xué)分析.pdf

1、MicroRNA是一類(lèi)內(nèi)源性的非編碼小RNA，大約18～24個(gè)核苷酸大小，它可以通過(guò)RNA誘導(dǎo)沉默復(fù)合體（RNA-induced silencing complex，RISC）抑制靶基因的翻譯或降解靶mRNA來(lái)調(diào)控蛋白的表達(dá)。越來(lái)越多的體內(nèi)以及體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，miRNA在脂肪形成中起到重要的作用。
　　1、牛MicroRNA鑒定及其靶基因生物信息學(xué)預(yù)測(cè)
　　本研究利用表達(dá)序列標(biāo)簽(Expressed Sequence Tags

2、，EST)以及基因組序列(Genomic Survey Sequences，GSS)進(jìn)行搜索預(yù)測(cè)牛新的miRNA。本實(shí)驗(yàn)采用了一個(gè)預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)一共預(yù)測(cè)到20個(gè)新的miRNAs，這20個(gè)新的miRNAs分別屬于18個(gè)家族，并進(jìn)一步預(yù)測(cè)了這些新miRNAs的功能。在肉牛皮下脂肪組織中利用miRNA基因芯片技術(shù)對(duì)新預(yù)測(cè)的miRNAs進(jìn)行表達(dá)檢測(cè)，這張芯片含有131個(gè)物種的已知miRNA成熟序列?；蛐酒Y(jié)果顯示，新預(yù)測(cè)到的18個(gè)

3、基因家族的miRNAs在肉牛皮下脂肪中都有表達(dá)，證明了本實(shí)驗(yàn)方法的可靠性。應(yīng)用TargetScan和DAVID生物信息學(xué)軟件分別進(jìn)行靶基因預(yù)測(cè)和預(yù)測(cè)靶基因的GO分析，發(fā)現(xiàn)新miRNAs的靶基因在生理以及病理學(xué)過(guò)程中都起到一定作用，豐富了牛miRNA數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)量。
　　2、肉牛肌內(nèi)脂肪及皮下脂肪中miRNA的表達(dá)譜研究
　　MicroRNAs是一類(lèi)在哺乳動(dòng)物脂肪形成中起到重要作用的內(nèi)源性的非編碼RNA，但是，在肌內(nèi)脂肪以及皮下

4、脂肪組織中差異表達(dá)的miRNA以及這些差異miRNA的作用還未可知。本研究利用基因芯片技術(shù)篩選了肌內(nèi)脂肪以及皮下脂肪中差異表達(dá)的miRNA，并對(duì)這些miRNA的靶基因做了生物信息學(xué)的分析。芯片數(shù)據(jù)顯示，一共213個(gè)miRNAs在肌內(nèi)脂肪和皮下脂肪組織中被檢測(cè)到，其中88個(gè)被檢測(cè)到的miRNAs存在差異表達(dá)，這88個(gè)miRNAs中有30個(gè)差異表達(dá)極顯著（倍數(shù)＞1，P＜0.001）。在肌內(nèi)脂肪中，miR-143、miR-145、miR-26

5、a、miR-2373-5p、miR-23b-3p是表達(dá)量最高的5個(gè)miRNAs;在皮下脂肪中miR-26a、miR-2373-5p、miR-2325c、miR-3613、miR-2361是表達(dá)量最高的5個(gè)miRNAs。GO分析以及KEGG通路分析發(fā)現(xiàn)，差異表達(dá)miRNA有不同的靶基因，并且通過(guò)不同的生物學(xué)通路在脂肪沉積中起到不同的作用?？偟膩?lái)說(shuō)，我們的研究是第一次對(duì)肌內(nèi)脂肪和皮下脂肪差異表達(dá)的miRNA進(jìn)行檢測(cè)，并為miRNA在脂肪沉積

6、中的作用提供了有力的證據(jù)，為改善牛肉品質(zhì)的方法提供了一定的思考。
　　3、miR-143/miR-145基因簇靶基因網(wǎng)絡(luò)初步構(gòu)建
　　本研究旨在分析miR-143/miR-145基因簇在牛肌內(nèi)脂肪和皮下脂肪中的表達(dá)規(guī)律及其靶基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，初步探索miR-143/miR-145基因簇在動(dòng)物肌內(nèi)脂肪生長(zhǎng)、發(fā)育過(guò)程中的作用及調(diào)控機(jī)制。利用miRNA芯片和qRT-PCR對(duì)在肉牛肌內(nèi)脂肪和皮下脂肪中miR-143、miR-145差異表

7、達(dá)分析的結(jié)果，采用Targetscan生物信息學(xué)計(jì)算方法分別預(yù)測(cè)其靶基因，并對(duì)靶基因進(jìn)行GO注釋描述、富集及KEGG富集分析，最后繪制信號(hào)通路網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)圖。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，miR-143/miR-145基因簇總共有575個(gè)靶基因，其中有21個(gè)靶基因可作用于MAPK信號(hào)通路，預(yù)測(cè)靶基因TGFB2、TGFBR2、TNF、MYC作用于MAPK信號(hào)通路的同時(shí)還可以作用于TGF-beta信號(hào)通路，在MAPK信號(hào)通路中miR-143和miR-145有一個(gè)共