在青春期前和青春期后的小鼠卵巢发育中利用深度测序发现和分析miRNAs以及miR-484的功能特性

发布时间：2018-12-28 15:20

【摘要】：1：小鼠出生后卵巢不同发育时期和超数排卵期间miRNAs的鉴定小的非编码RNAs,也称作MicroRNAs,它们在广泛的组织中也包括卵巢,通过序列互补在转录后水平对基因的表达调控起重要作用。这些miRNAs可能会在转录水平严格的调控卵巢发育和卵泡发育过程中的许多基因。因此,鉴定特殊组织中的miRNAs可以为进一步了解miRNAs在不同生物学过程中的作用奠定基础。为了探讨miRNAs在卵巢发育和卵泡发育过程中的作用,我们利用Illumina深度测序技术检测了8个不同样本的miRNAs序列库。我们选择不同发育时期的卵巢来检测miRNAs在通过对小鼠注射或者不注射PMSG或者hCG获得的不同发育阶段的性腺中的表达模式从大规模的测序reads(一次测序中仪器读取的核苷酸长度)去除质量较低的reads后挑选16-26bp的reads进行差异表达分析和新miRNA的批注。不同发育时期卵巢中miRNAs的表达分析结果显示一些miRNAs在卵巢发育的特定时期差异表达,而另一些则普遍表达。所有的差异表达miRNAs中我们发现有61种miRNAs在不同发育阶段卵巢表达的倍数变化在2以上。在上调的miRNAs中mmu-miR-1298的变化倍数4.025是最高的,而mmu-miR-150则下调了3倍以上。此外,我们利用7种不同的靶基因预测软件(DIANA-mT, miRanda, miRDB, miRWalk, RNAhybrid, PICTAR5, TargetScan),发现了20种差异表达miRNAs的2659个靶基因。我们对这些靶基因进行分析后发现了一些卵巢特异性的基因可以是一个或者多个miRNAs的靶基因。再者,通路注释和基因本体论表明这些miRNAs参与基本的细胞过程。这些结果显示在出生后卵巢发育和超数排卵的不同阶段存在着不同的miRNAs。利用生物信息学工具可以阐明这些miRNAs在卵巢发育和超数排卵过程中在不同通路、生物学功能和细胞成分中的潜在调控作用。我们的结果为进一步分析niRNAs以及它们在卵巢发育和超数排卵中的特定作用奠定基础。此外,现有研究也为单个miRNA在卵巢发育和雌性受精过程中的鉴定和功能验证提供基础2：小鼠颗粒细胞中microRNA-484介导转录后基因的调控在卵巢生长和卵泡发育过程中许多卵泡会发生闭锁,最终只有少量卵泡能够完成排卵。研究表明卵泡闭锁主要是由颗粒细胞凋亡引起,但是颗粒细胞发生凋亡的分子机制还不是很清楚。因此,为了研究颗粒细胞在转录后修饰的分子机制,我们首先利用qRT-PCR检测了miR-484在不同阶段颗粒细胞中的表达谱。根据这个表达规律,我们进一步用miR-484的模拟物和抑制物调控miR-484的表达水平。我们的结果显示过表达或者下调miR-484的表达可以影响靶基因Acvr1b的表达,表明miR-484参与颗粒细胞的生长。
[Abstract]:1: identification of miRNAs at different stages of postnatal ovary development and during superovulation in mice. Small noncoding RNAs, also known as MicroRNAs, also includes ovaries in a wide range of tissues. Sequence complementation plays an important role in the regulation of gene expression at posttranscriptional level. These miRNAs may strictly regulate ovarian development and follicular development at the transcriptional level of many genes. Therefore, the identification of miRNAs in special tissues may lay a foundation for further understanding the role of miRNAs in different biological processes. In order to investigate the role of miRNAs in ovarian development and follicular development, we used Illumina deep sequencing technique to detect miRNAs sequences from eight different samples. We selected ovaries at different stages of development to detect the expression patterns of miRNAs in gonads at different stages of development obtained by injecting or not injecting PMSG or hCG into mice, from a large scale sequenced reads (one sequencing instrument). After removing the lower quality reads, the reads of the 16-26bp was selected for differential expression analysis and the annotation of the new miRNA. The analysis of miRNAs expression in ovary at different stages of development showed that some miRNAs were expressed differently at specific stage of ovarian development, while others were generally expressed. Among all differentially expressed miRNAs we found that 61 miRNAs had multiple changes in ovarian expression at different stages of development. In the upregulated miRNAs, the change multiple of mmu-miR-1298 was the highest 4.025, while the mmu-miR-150 decreased more than three times. In addition, we used seven different target gene prediction software (DIANA-mT, miRanda, miRDB, miRWalk, RNAhybrid, PICTAR5, TargetScan),) to detect 20 differentially expressed miRNAs 2659 target genes. We analyzed these target genes and found that some ovarian specific genes could be one or more miRNAs target genes. Furthermore, pathway annotations and genetic ontology suggest that these miRNAs are involved in basic cellular processes. These results indicate that there are different miRNAs. at different stages of ovarian development and superovulation after birth. Bioinformatics tools can be used to elucidate the potential regulation of these miRNAs in different pathways, biological functions and cellular components during ovarian development and superovulation. Our results provide a basis for further analysis of niRNAs and its specific role in ovarian development and superovulation. In addition, Existing studies also provide a basis for the identification and functional verification of single miRNA during ovarian development and female fertilization 2: the regulation of microRNA-484 mediated posttranscriptional genes in mouse granulosa cells during ovarian growth and follicular development Multiple follicles can have atresia. In the end, only a small number of follicles can complete ovulation. Studies have shown that follicular atresia is mainly caused by granulosa cell apoptosis, but the molecular mechanism of granulosa cell apoptosis is not clear. Therefore, in order to study the molecular mechanism of posttranscriptional modification of granulosa cells, we first used qRT-PCR to detect the expression profiles of miR-484 in granulosa cells at different stages. According to this expression pattern, we further regulate the expression level of miR-484 with miR-484 mimics and inhibitors. Our results show that overexpression or down-regulation of miR-484 can affect the expression of target gene Acvr1b, suggesting that miR-484 is involved in the growth of granulosa cells.
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S814

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本文编号：2394119