应用比较全转录组学技术揭示冠突伪尾柱虫包囊形成的分子机制
发布时间：2022-10-30 17:54
纤毛虫原生动物是一类高度分化的单细胞真核生物,分布于几乎所有生境。许多纤毛虫的营养细胞可以在恶劣的环境条件下转化为包囊细胞来维持生存,这是一种高级的生存策略。迄今为止,对纤毛虫包囊形成的研究已具有长久的历史。其中,许多研究报道了包囊形成的诱导因素、形态结构变化过程以及生理生化变化,但从基因、miRNA和lncRNA分子水平综合探究纤毛虫包囊形成的相关机制仍然较少。本研究在前人研究基础上,选取易培养、繁殖周期短、易感知环境变化、易形成包囊的冠突尾伪柱虫（Pseudourostyla cristata）为实验材料,应用全转录组测序（RNA-seq）技术、qRT-PCR技术和生物信息学分析,获得营养细胞和包囊细胞的全转录组学数据,系统地分析比较纤毛虫包囊形成前后相关基因、miRNA、lncRNA的变化,并提出了调控包囊形成的信号网络假说。这些结果不仅有助于揭示纤毛虫包囊形成的分子机制,也为深入了解真核生物抵抗逆境的作用机制提供基础资料。1.转录组测序揭示冠突伪尾柱虫包囊形成的相关基因及其分子机制本研究利用Illumina HiSeq X Ten测序仪对冠突伪尾柱虫营养细胞和包囊细胞转录组进行...
【文章页数】：144 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 原生动物纤毛虫包囊形成现象简介
1.2 纤毛虫包囊形成相关形态变化
1.3 纤毛虫形成过程中的分子生物学研究
1.4 高通量测序技术
1.4.1 转录组测序技术
1.4.2 miRNA测序研究
1.4.3 lncRNA测序研究
1.5 本研究的目的与意义
第二章 高通量转录组测序揭示冠突伪尾柱虫包囊形成的相关基因及其分子机制
2.1 材料
2.1.1 实验材料
2.1.2 主要试剂
2.1.3 主要仪器和设备
2.2 实验方法
2.2.1 总RNA的提取和转录组建库测序
2.2.2 原始测序数据质量控制
2.2.3 转录本组装和功能注释
2.2.4 unigene差异表达水平分析
2.2.5 差异表达unigene的 GO和 KEGG分析
2.2.6 差异基因的qRT-PCR分析
2.2.7 SOD和 GPX活性检测
2.2.8 数据分析
2.3 实验结果
2.3.1 RNA抽提结果
2.3.2 原始数据处理检测结果
2.3.3 转录本组装结果
2.3.4 unigene常见功能数据库注释
2.3.5 unigene表达水平分析
2.3.6 差异表达unigene分析
2.3.7 差异表达unigene GO富集分析
2.3.8 差异表达unigene KEGG富集分析
2.3.9 包囊形成相关信号通路分析
2.3.10 qRT-PCR验证
2.3.11 SOD和 GPX的表达上调增强抗氧化应激
2.4 讨论
第三章 高通量小RNA测序揭示miRNA调控冠突伪尾柱虫包囊形成的调控机制
3.1 材料
3.1.1 实验材料
3.1.2 主要试剂
3.1.3 主要仪器和设备
3.2 实验方法
3.2.1 总RNA的提取
3.2.2 small RNA库的构建和测序
3.2.3 small RNA测序数据预处理
3.2.4 参考基因组比对率统计
3.2.5 新miRNA预测
3.2.6 miRNA的表达分析和差异miRNA的筛选
3.2.7 差异miRNA靶基因预测及靶基因功能分析
3.2.8 差异miRNA的 qRT-PCR分析
3.2.9 数据分析
3.3 实验结果
3.3.1 小RNA测序数据统计分析
3.3.2 序列比对注释
3.3.3 新miRNA预测
3.3.4 miRNA表达量注释
3.3.5 差异表达miRNA分析
3.3.6 差异miRNA靶基因预测及靶基因GO功能分析
3.3.7 差异miRNA靶基因KEGG功能分析
3.3.8 包囊形成相关差异miRNA和其靶基因及信号通路分析
3.3.9 qRT-PCR验证
3.4 讨论
第四章 冠突伪尾柱虫包囊形成相关lncRNA表达谱的鉴定和分析
4.1 材料
4.1.1 实验材料
4.1.2 主要试剂
4.1.3 主要仪器和设备
4.2 实验方法
4.2.1 总RNA的提取
4.2.2 长链非编码RNA(lncRNA)库的构建和测序
4.2.3 原始测序数据质量控制
4.2.4 转录本组装
4.2.5 lncRNA预测
4.2.6 lncRNA差异表达水平分析
4.2.7 差异lncRNA与 mRNA共表达分析
4.2.8 lncRNA共表达的mRNA GO和 KEGG富集分析
4.2.9 差异lncRNA的 qRT-PCR验证
4.2.10 数据分析
4.3 实验结果
4.3.1 RNA抽提结果
4.3.2 原始数据处理检测结果
4.3.3 lncRNA预测
4.3.4 lncRNA表达水平分析
4.3.5 差异表达lncRNA分析
4.3.6 差异表达lncRNA与 mRNA共表达分析
4.3.7 差异lncRNA共表达的mRNA GO和 KEGG富集分析结果
4.3.8 qRT-PCR验证
4.4 讨论
总结与展望
参考文献
附录
致谢
科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]最早被发现的细胞器——刺丝泡[J]. 吴怡,范鑫鹏. 生物学教学. 2020(02)
[2]进展中的原生动物学研究:热点领域与新格局[J]. 熊杰,陈建平,陈晓光,陈瑛,冯耀宇,高凤,高珊,顾福康,黄兵,梁爱华,龙红岸,赖德华,伦照荣,缪炜,倪兵,邱子健,邵晨,汪建国,文建凡,徐奎栋,余育和,张龙现,张西臣,赵元莙,宋微波. 中国科学:生命科学. 2019(10)
[3]猪卵母细胞GV/MⅡ期mRNA/lncRNA差异表达的研究[J]. 焦亚飞,刘树林,叶升,高邦君,石德顺,黄奔. 中国畜牧杂志. 2020(02)
[4]转录组测序技术的研究和应用进展[J]. 崔凯,吴伟伟,刁其玉. 生物技术通报. 2019(07)
[5]基于二代测序技术的转录组测序生物信息分析[J]. 汤冬,张国森,赵晓芳. 河南大学学报(医学版). 2019(01)
[6]细胞骨架在自噬中的作用[J]. 闫志平,曾烨,沈阳,刘肖珩. 生物医学工程学杂志. 2018(01)
[7]长链非编码RNA在动物和植物中的最新研究进展[J]. 秦少伟,陆梦婷,周媛媛,吕建兵,王付康,温永强,赵利峰. 塔里木大学学报. 2016(02)
[8]甘氨酰-tRNA合成酶的结构、功能和致病机制研究进展[J]. 王猛,杨胜波. 解剖学杂志. 2016 (01)
[9]高通量测序技术在动物MicroRNA研究中的应用[J]. 柏亚铎,尹羿,汪琳,李勐伟,蒲静. 检验检疫学刊. 2014(02)
[10]传统中草药高通量测序技术RNA-seq及lncRNA挖掘的应用策略[J]. 白晶,李力恒,孙尧,扈韵绮,付博. 中医药信息. 2014(02)
博士论文
[1]赤点石斑神经坏死病毒感染GF-1和SSN-1细胞的microRNA组与转录组研究[D]. 陈文捷.华中农业大学 2017
硕士论文
[1]基于转录组分析人参红皮病的发病机制研究[D]. 曲家林.吉林大学 2018
[2]拟南芥miR156介导种子成熟调控机制的初步研究[D]. 韩雪.吉林大学 2017
[3]基于比较转录组学对冠突伪尾柱虫包囊形成相关基因及其调控机理的研究[D]. 牛桃.华东师范大学 2017
本文编号：3699213
【文章页数】：144 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 原生动物纤毛虫包囊形成现象简介
1.2 纤毛虫包囊形成相关形态变化
1.3 纤毛虫形成过程中的分子生物学研究
1.4 高通量测序技术
1.4.1 转录组测序技术
1.4.2 miRNA测序研究
1.4.3 lncRNA测序研究
1.5 本研究的目的与意义
第二章 高通量转录组测序揭示冠突伪尾柱虫包囊形成的相关基因及其分子机制
2.1 材料
2.1.1 实验材料
2.1.2 主要试剂
2.1.3 主要仪器和设备
2.2 实验方法
2.2.1 总RNA的提取和转录组建库测序
2.2.2 原始测序数据质量控制
2.2.3 转录本组装和功能注释
2.2.4 unigene差异表达水平分析
2.2.5 差异表达unigene的 GO和 KEGG分析
2.2.6 差异基因的qRT-PCR分析
2.2.7 SOD和 GPX活性检测
2.2.8 数据分析
2.3 实验结果
2.3.1 RNA抽提结果
2.3.2 原始数据处理检测结果
2.3.3 转录本组装结果
2.3.4 unigene常见功能数据库注释
2.3.5 unigene表达水平分析
2.3.6 差异表达unigene分析
2.3.7 差异表达unigene GO富集分析
2.3.8 差异表达unigene KEGG富集分析
2.3.9 包囊形成相关信号通路分析
2.3.10 qRT-PCR验证
2.3.11 SOD和 GPX的表达上调增强抗氧化应激
2.4 讨论
第三章 高通量小RNA测序揭示miRNA调控冠突伪尾柱虫包囊形成的调控机制
3.1 材料
3.1.1 实验材料
3.1.2 主要试剂
3.1.3 主要仪器和设备
3.2 实验方法
3.2.1 总RNA的提取
3.2.2 small RNA库的构建和测序
3.2.3 small RNA测序数据预处理
3.2.4 参考基因组比对率统计
3.2.5 新miRNA预测
3.2.6 miRNA的表达分析和差异miRNA的筛选
3.2.7 差异miRNA靶基因预测及靶基因功能分析
3.2.8 差异miRNA的 qRT-PCR分析
3.2.9 数据分析
3.3 实验结果
3.3.1 小RNA测序数据统计分析
3.3.2 序列比对注释
3.3.3 新miRNA预测
3.3.4 miRNA表达量注释
3.3.5 差异表达miRNA分析
3.3.6 差异miRNA靶基因预测及靶基因GO功能分析
3.3.7 差异miRNA靶基因KEGG功能分析
3.3.8 包囊形成相关差异miRNA和其靶基因及信号通路分析
3.3.9 qRT-PCR验证
3.4 讨论
第四章 冠突伪尾柱虫包囊形成相关lncRNA表达谱的鉴定和分析
4.1 材料
4.1.1 实验材料
4.1.2 主要试剂
4.1.3 主要仪器和设备
4.2 实验方法
4.2.1 总RNA的提取
4.2.2 长链非编码RNA(lncRNA)库的构建和测序
4.2.3 原始测序数据质量控制
4.2.4 转录本组装
4.2.5 lncRNA预测
4.2.6 lncRNA差异表达水平分析
4.2.7 差异lncRNA与 mRNA共表达分析
4.2.8 lncRNA共表达的mRNA GO和 KEGG富集分析
4.2.9 差异lncRNA的 qRT-PCR验证
4.2.10 数据分析
4.3 实验结果
4.3.1 RNA抽提结果
4.3.2 原始数据处理检测结果
4.3.3 lncRNA预测
4.3.4 lncRNA表达水平分析
4.3.5 差异表达lncRNA分析
4.3.6 差异表达lncRNA与 mRNA共表达分析
4.3.7 差异lncRNA共表达的mRNA GO和 KEGG富集分析结果
4.3.8 qRT-PCR验证
4.4 讨论
总结与展望
参考文献
附录
致谢
科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]最早被发现的细胞器——刺丝泡[J]. 吴怡,范鑫鹏. 生物学教学. 2020(02)
[2]进展中的原生动物学研究:热点领域与新格局[J]. 熊杰,陈建平,陈晓光,陈瑛,冯耀宇,高凤,高珊,顾福康,黄兵,梁爱华,龙红岸,赖德华,伦照荣,缪炜,倪兵,邱子健,邵晨,汪建国,文建凡,徐奎栋,余育和,张龙现,张西臣,赵元莙,宋微波. 中国科学:生命科学. 2019(10)
[3]猪卵母细胞GV/MⅡ期mRNA/lncRNA差异表达的研究[J]. 焦亚飞,刘树林,叶升,高邦君,石德顺,黄奔. 中国畜牧杂志. 2020(02)
[4]转录组测序技术的研究和应用进展[J]. 崔凯,吴伟伟,刁其玉. 生物技术通报. 2019(07)
[5]基于二代测序技术的转录组测序生物信息分析[J]. 汤冬,张国森,赵晓芳. 河南大学学报(医学版). 2019(01)
[6]细胞骨架在自噬中的作用[J]. 闫志平,曾烨,沈阳,刘肖珩. 生物医学工程学杂志. 2018(01)
[7]长链非编码RNA在动物和植物中的最新研究进展[J]. 秦少伟,陆梦婷,周媛媛,吕建兵,王付康,温永强,赵利峰. 塔里木大学学报. 2016(02)
[8]甘氨酰-tRNA合成酶的结构、功能和致病机制研究进展[J]. 王猛,杨胜波. 解剖学杂志. 2016 (01)
[9]高通量测序技术在动物MicroRNA研究中的应用[J]. 柏亚铎,尹羿,汪琳,李勐伟,蒲静. 检验检疫学刊. 2014(02)
[10]传统中草药高通量测序技术RNA-seq及lncRNA挖掘的应用策略[J]. 白晶,李力恒,孙尧,扈韵绮,付博. 中医药信息. 2014(02)
博士论文
[1]赤点石斑神经坏死病毒感染GF-1和SSN-1细胞的microRNA组与转录组研究[D]. 陈文捷.华中农业大学 2017
硕士论文
[1]基于转录组分析人参红皮病的发病机制研究[D]. 曲家林.吉林大学 2018
[2]拟南芥miR156介导种子成熟调控机制的初步研究[D]. 韩雪.吉林大学 2017
[3]基于比较转录组学对冠突伪尾柱虫包囊形成相关基因及其调控机理的研究[D]. 牛桃.华东师范大学 2017
本文编号：3699213
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