鸡肠炎沙门氏菌感染相关microRNA的鉴定及其与靶基因互作关系的研究

发布时间：2018-02-04 08:13

  本文关键词： microRNA 高通量测序 肠炎沙门氏菌 白来航鸡 盲肠　出处：《山东农业大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：MicroRNA(miRNA)是一类长度约22nt的内源性非编码小RNA,与靶基因3'UTR结合在转录后水平调控靶基因的表达,在细胞增殖、分化、凋亡、神经发育、脂肪代谢等很多生物学过程中发挥重要作用。最近研究显示,miRNA在细菌、病毒感染中也发挥重要作用。肠炎沙门氏菌是一种食源性病原菌,具有重要的公共卫生学意义,主要通过侵袭肠道粘膜,引起严重的肠道炎症。宿主的遗传背景在鸡抵御肠炎沙门氏菌感染中起重要作用,不同品系(品种)的鸡对肠炎沙门氏菌的易感性／抗性有显著差异。近几年,Solexa高通量测序技术成为各物种microRNA分析鉴定的有力工具,目前关于细菌、病毒感染鸡的方面都有应用,microRNA在鸡肠炎沙门氏菌感染中的调控机制尚不清楚。本研究利用肠炎沙门氏菌感染20周龄白来航鸡,感染后第7天采集盲肠样品,对照组与处理组分别构建3个小RNA文库,即对照组：Cp1、Cp2、Cp3,处理组：Tpl、Tp2、Tp3,共6个文库。利用Solexa高通量测序技术分析鉴定肠炎沙门氏菌感染后差异表达的miRNA,并利用荧光定量PCR对测序结果进行分析验证,同时,利用荧光定量PCR分析肠炎沙门氏菌感染后白来航鸡与寿光鸡盲肠组织中miRNA与其靶基因的表达情况。结果显示：(1)通过Solexa高通量测序,在Cp1、Cp2、Cp3、Tp1、Tp2、Tp3六个文库中经过筛选获得clean data分别为1972566、3017995、2244711、10673073、1852677和2708904,分别占到其总读数的17.724%、33.542%、17.995%、58.832%、17.570%和30.987%。(2)通过生物信息学分析,共鉴定了404个已知的鸡miRNA以及194个新miRNA。处理组与对照组间共有37个显著差异表达microRNAs,其中已知的miRNA19个,包括15个上调miRNA和4个下调miRNA;预测的新miRNA共18个,包括7个上调miRNA和11个下调miRNA.(3)采用miRanda软件对差异表达的miRNAs进行靶基因预测,共预测到2897个不同的靶基因,其中636个靶基因仅由下调的miRNA调控(G1)；841个靶基因仅由上调的miRNA调控(G2)；1420个靶基因同时由下调和上调的miRNA调控(G3)。通过与Biomart数据库中免疫相关的基因比对,共得到176个免疫相关的靶基因。(4)利用DAVID数据库对靶基因进行功能分析,其中G1相关的生物学过程注释有118条,G2相关生物学过程注释有73条,G3相关生物学过程注释有178条,各组中均有免疫相关的生物学过程注释显著富集。显著富集的信号通路主要有细胞外基质-受体相互作用、糖酵解/糖异生、焦点粘连、黑色素生成和蛋白酶体等。(5)差异表达miRNAs的qRT-PCR验证,所选12个miRNA在白来航鸡感染后第7天对照组与处理组盲肠组织中表达均差异显著,其中11个miRNA的表达趋势与测序结果一致,且差异倍数相近。在白来航鸡感染后第14天盲肠中仅有4个miRNA显著差异表达,且调控方向均与测序结果相反；在寿光鸡感染后第7天盲肠组织中,11个miRNA显著下调。(6) miRNA与免疫相关靶基因互作关系分析,在白来航鸡感染后7天盲肠组织中,gga-miR-1416与TLR21、gga-miR-1416与BCL10、gga-miR-1662与TLR1LA、gga-miR-34a-5p与NOTCH和gga-miR-34a-5p与THBS1中miRNA与靶基因的调控方向相反；在寿光鸡感染后7天盲肠中,gga-miR-1416与IGJ、gga-miR-1416与TLR21、gga-miR-1662与TLR1LA和gga-miR-34a-5p与CCL4中miRNA与靶基因的调控方向相反。本研究鉴定出37个与肠炎沙门氏菌感染相关的重要候选miRNAs;炎症反应、免疫系统发育、淋巴细胞活性、NF-kB级联正调控等生物学过程及焦点粘连、蛋白酶体信号通路相关miRNA在肠炎沙门氏菌感染中发挥重要的调控作用；遗传背景影响miRNA与靶基因互作关系；gga-miR-1416、gga-miR-34a-5p及gga-miR-1662在肠炎沙门氏菌感染中起重要调控作用。为深入研究microRNA在肠炎沙门氏菌感染中的作用机制奠定基础,并为鸡的分子抗病遗传育种提供理论基础和科学依据。
[Abstract]:MicroRNA (miRNA) is a class of endogenous non small length of about 22nt encoding RNA expression in the post transcriptional regulation of target genes combined with target gene 3'UTR, in cell proliferation, differentiation, apoptosis, neural development, play an important role in lipid metabolism and many other biological processes. Recent studies show that miRNA in bacteria, also play an important role in viral infection. Enteritis Salmonella is a foodborne pathogen, has important public health implications, mainly through the intestinal mucosa, intestinal inflammation caused by severe. The genetic background of the host against intestinal inflammation plays an important role in the infection of Salmonella in chicken, different varieties (varieties) of resistance / susceptibility of chicken the Salmonella enteritidis has significant difference. In recent years, high-throughput Solexa sequencing technology becomes a powerful tool for analysis and identification of the species of microRNA, the bacteria, virus infection of chickens are used, The regulatory mechanism of microRNA in chicken Salmonella enteritidis infection is not clear. This study used 20 week old white leghorn chickens infected with Salmonella enteritidis infection, seventh days after the acquisition of cecal samples, control group and treatment group were constructed 3 small RNA libraries, namely the control group: Cp1, Cp2, Cp3, treatment group Tpl, Tp2, Tp3, a total of 6 differentially expressed cDNA libraries. Identification of Salmonella enteritidis infection after miRNA using Solexa high-throughput sequencing, and using fluorescence quantitative PCR analysis verified the results of sequencing and expression of miRNA and its target gene by fluorescent quantitative PCR analysis of Salmonella enteritidis infection in white leghorn Shouguang chicken and cecum tissues. The results showed that: (1) by Solexa high-throughput sequencing, Cp1, Cp2, Cp3, Tp1, Tp2, clean after data were 197256630179952244711106730731852677 and 2708904 were Tp3 six library, respectively. The total accounted for 17.724% of reading, 33.542%, 17.995%, 58.832%, 17.570% and 30.987%. (2) by bioinformatics analysis, we identified the chicken miRNA 404 known and 194 new miRNA. treatment group and control group, there were 37 differentially expressed microRNAs, the known miRNA19, including 15 upregulation of miRNA and downregulation of miRNA 4; new miRNA predicted a total of 18, including 7 up-regulated and 11 down regulated miRNA miRNA. (3) on the expression of miRNAs using miRanda software to predict target gene, 2897 different target genes were predicted, which only 636 target genes regulated by miRNA (down G1); only 841 target genes regulated by miRNA up-regulated (G2); 1420 target genes regulated by miRNA and down regulated and up-regulated (G3). With the comparison of immune related gene Biomart in the database, there are 176 immune related target genes. (4) to the target database by using DAVID Functional analysis of genes, including G1 biological process annotation related with 118, G2 related biological processes notes 73, G3 related biological process has 178 notes, each group had immune biological process annotations related significantly enriched. Significant signal pathway enrichment of ECM receptor interaction, glycolysis / gluconeogenesis, focal adhesion, melanin and proteasome. (5) qRT-PCR to verify the expression of miRNAs, selected 12 miRNA seventh in white leghorn days after infection control group and treatment group were significantly different in cecal tissue expression, the expression trend of 11 miRNA and sequencing results. And the difference between the expression of multiple similar. Only 4 miRNA significant difference in White Leghorn chicken cecum in Fourteenth days after infection, and control the direction and the sequencing results on the contrary; in Shouguang, seventh days after infection of cecal tissue, 11 were miRNA Down. (6) miRNA and immune related target gene interaction analysis in White Leghorn chicken cecal tissue 7 days after infection, gga-miR-1416 and TLR21, gga-miR-1416 and BCL10, gga-miR-1662 and TLR1LA, miRNA and gga-miR-34a-5p target gene with NOTCH and gga-miR-34a-5p and THBS1 in the control of the opposite direction; in Shouguang, 7 days after infection the cecum, gga-miR-1416 and IGJ, gga-miR-1416 and TLR21, to control the direction of miRNA and target gene gga-miR-1662 and TLR1LA and gga-miR-34a-5p and CCL4 in the opposite. This study identified miRNAs important syndrome 37 associated with Salmonella enteritidis infection; inflammation, immune system development, lymphocyte activity, positive regulation of biological process of NF-kB cascade and focal adhesion, proteasome pathway related miRNA play an important regulatory role in Salmonella enteritidis infection; effect of genetic background and target gene miRNA interaction; G Ga-miR-1416, gga-miR-34a-5p and gga-miR-1662 play an important regulatory role in the infection of Salmonella enteritidis. This will lay a foundation for further research on the mechanism of microRNA in Salmonella enteritidis infection, and provide a theoretical basis and scientific basis for the molecular genetic breeding of chicken.

【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S858.31

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 田明;费菁;胡晓湘;李宁;刘娣;孟庆勇;;microRNA-1,-133,-206在鼠肌肉中的表达谱[J];中国畜牧兽医;2009年08期

2 王春梅;李庆章;;microRNA在小鼠乳腺不同发育时期差异表达谱及作用(英文)[J];遗传学报;2007年11期

3 蔡斌;李成慧;彭日荷;熊爱生;高峰;姚泉洪;章镇;;葡萄microRNA的计算识别[J];华北农学报;2008年S2期

4 邹文辉;;新奇的调控分子——microRNA[J];安徽农业科学;2008年34期

5 李贺;印东升;王志刚;黄飞飞;常琳琳;张志宏;;草莓不同器官中microRNA表达差异研究[J];果树学报;2009年05期

6 魏娟;吴建勇;邢朝柱;郭立平;戚廷香;王海林;;棉花MicroRNA研究进展[J];安徽农业科学;2011年15期

7 穆松;钟金城;陈智华;徐利娟;;牛基因组per-microRNA SNP多态性[J];西北农业学报;2011年10期

8 李构;张辰宇;;血清microRNA在癌症诊断中的进展[J];东北林业大学学报;2012年06期

9 李莹;鞠辉明;白立景;李奎;敖红;;猪microRNA-378-1过表达载体构建及细胞水平验证[J];农业生物技术学报;2012年08期

10 焦晶凯;莫蓓红;高红艳;;microRNA功能研究新进展[J];中国畜牧兽医;2013年02期

相关会议论文 前10条

1 荆清;袁文俊;秦永文;;microRNA的基因调控新功能[A];中国生理学会第五届全国心血管、呼吸和肾脏生理学学术会议论文摘要汇编[C];2005年

2 靳新;骆志刚;王金华;管乃洋;;microRNA靶标研究进展[A];中国遗传学会功能基因组学研讨会论文集[C];2006年

3 ;Comparasion of Inhibitory Effects on Survivin Gene Expression in Prostate Cancer by Vector-based microRNA and siRNA[A];2008年全国生物化学与分子生物学学术大会论文摘要[C];2008年

4 朱丹霞;徐卫;缪扣荣;方成;朱华渊;董华洁;王冬梅;范磊;乔纯;李建勇;;慢性淋巴细胞白血病microRNA异常表达研究[A];第13届全国实验血液学会议论文摘要[C];2011年

5 Yangchao Chen;;Small molecule modulators of microRNA-34a with anti-cancer activities[A];2013医学前沿论坛暨第十三届全国肿瘤药理与化疗学术会议论文集[C];2013年

6 金希;厉有名;;单纯性脂变与非酒精性脂肪性肝炎间差异microRNA表达谱研究[A];2009香港-北京-杭州内科论坛暨2009年浙江省内科学学术年会论文汇编[C];2009年

7 贾新正;卢肖男;聂庆华;张细权;;鸡部分microRNA的同源预测与克隆验证[A];中国动物遗传育种研究进展——第十五次全国动物遗传育种学术讨论会论文集[C];2009年

8 李炯;段德民;郑克孝;;新型非标记高通量microRNA芯片技术[A];第一届全国生物物理化学会议暨生物物理化学发展战略研讨会论文摘要集[C];2010年

9 徐小涛;陆晓;孙婧;束永前;;肺癌侧群细胞microRNA表达谱检测及初步分析[A];2010’全国肿瘤分子标志及应用学术研讨会暨第五届中国中青年肿瘤专家论坛论文汇编[C];2010年

10 王俊峰;李巍;吴小江;阮康成;;大鼠附睾microRNA表达谱的研究[A];第十一次中国生物物理学术大会暨第九届全国会员代表大会摘要集[C];2009年

相关重要报纸文章 前2条

1 陈英云 乔蕤琳;哈医大成功研发国内首例microRNA转基因及敲减小鼠模型[N];黑龙江经济报;2010年

2 记者 陈青;2厘米以下肝癌检出率88%[N];文汇报;2011年

相关博士学位论文 前10条

1 崔洪亮;microRNA的肿瘤表达研究及协同调控网络分析[D];中南大学;2014年

2 马建华;高粱低磷低氮形态生理特征及低氮响应的microRNA研究[D];山西农业大学;2014年

3 李虔桢;microRNA相关基因遗传多态性与冠心病临床关联及预后研究[D];福建医科大学;2015年

4 王耀辉;血清microRNA作为乳腺癌诊断标志物的研究[D];复旦大学;2014年

5 周霁子;环境因素对心脏畸形胎儿影响的表观遣传学机制[D];复旦大学;2013年

6 张丽;microRNA通过调控小胶质细胞炎性反应参与血管性认知障碍发生发展[D];复旦大学;2014年

7 查若鹏;肝癌转移相关microRNA的鉴定及其分子机制研究[D];复旦大学;2013年

8 方砚田;结肠癌干细胞分选、差异microRNA表达谱检测以及miR-449b-CCND1、E2F3通路在结肠癌干细胞自我更新的机制研究[D];复旦大学;2014年

9 辛成齐;椰枣microRNA鉴定及其在果实发育过程中的表达谱研究[D];中国科学院北京基因组研究所;2015年

10 李栋;先天性心脏病血浆microRNA表达谱及与GATA4靶序列单核苷酸多态性的关联研究[D];山东大学;2015年

相关硕士学位论文 前10条

1 高智红;应用多样性增量方法识别人类基因组microRNA前体序列[D];内蒙古大学;2010年

2 王娜娜;microRNA进化关系及编码特性研究[D];内蒙古大学;2007年

3 王玫;小麦microRNA的鉴定与分析[D];南昌大学;2007年

4 秦保东;原发性胆汁性肝硬化microRNA表达谱的检测及其功能研究[D];第二军医大学;2013年

5 吴晓妍;基于纳米复合材料及生物放大技术构建的电化学microRNA传感器的研究[D];西南大学;2015年

6 周景辉;2型糖尿病microRNA表达谱及其信号通路研究[D];华南理工大学;2015年

7 姜溪;血浆microRNA-486、microRNA-499在肺癌中的表达及临床价值的研究[D];河北大学;2015年

8 林杉;营养诱导舍饲绵羊非繁殖季节发情相关microRNA筛选及其靶基因功能验证[D];石河子大学;2015年

9 林妹妹;microRNA-192 和 microRNA-21 在 IBD 患者中的表达情况[D];福建医科大学;2015年

10 徐娇阳;循环microRNA用于低氧性肺动脉高压早期诊断的实验研究[D];石河子大学;2015年

，

本文编号：1489782