发情期和间情期奶山羊卵巢全基因组甲基化差异分析

发布时间：2020-08-01 17:51

【摘要】：DNA甲基化在基因表达、X染色体的失活、细胞分化、染色质结构维持和胚胎发育中起着重要作用,DNA甲基化在卵巢活动中具有重要调控作用。本研究以关中奶山羊为研究对象,采用全基因组亚硫酸氢盐测序(WGBS)和生物学信息分析方法,绘制奶山羊卵巢在发情期(ES)和发情间期(DS)全基因组DNA甲基化图谱,经过对比分析,得出以下结果:1.在ES和DS的卵巢中,发现了明显的全基因组DNA甲基化模式。与DS组相比,ES组共有26910个区域的甲基化上调,21453个区域的甲基化下调(P≤0.05,甲基化比例倍数变化≥2)。2.差异甲基化区域分析显示,基因体区甲基化程度较低,上游与基因体连接区域甲基化程度较高。ES样品中STAR、FGF2、FGF12、BMP5、SMAD6基因的甲基化率低于DS样品组(P≤0.05,甲基化率倍数变化≥2)。与之相反,ES样品组中EGFR、TGFBR2、IGF2BP1和MMD2基因的甲基化率均高于DS样品组。3.在GnRH信号通路(KO04912)、卵巢类固醇发生通路(KO04913)、雌激素信号通路(KO04915)、催产素信号通路(KO04921)、胰岛素分泌通路(KO04911)和MAPK信号通路(KO04010)中发现223个差异甲基化的基因。本研究对奶山羊发情期(ES)和发情间期(DS)卵巢高分辨率的DNA甲基化进行大规模比较,研究结果表明,NR5A2、STAR、FGF2和BMP5基因可能在调控奶山羊的发情行为中具有潜在的应用价值。
【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S827
【图文】：

图 1-1 卵巢的发育以及卵泡的形成Figure 1-1 Ovarian development and follicular formation（Smith , et al. 2014） 卵泡的功能泡的生长和退化、排卵、成熟卵泡细胞向黄体细胞的分化以及卵巢中黄后的消亡在生殖周期的短时间内发生，并在女性生殖生命期间反ride , et al. 2012）。具体的卵泡形成图见图 1-1。卵巢的主要功能是促进胎干细胞中大约有 14%~28%在胎儿时期发育成了雌性生殖细胞。卵

西北农林科技大学硕士学位论文进而会导致使新合成的 DNA 链未被甲基化，此过程被称为 DNA 被动去甲基化；研究证明，被动去甲基化过程与 DNA 半保留复制存在联系。有试验已经表明，存在着一种甲基结合蛋白 MBD2，具有去甲基能力，因此可以认为 MBD2 就是一种去甲基化的酶（Lee , et al. 2001, Sansom , et al. 2003）。依据真核生物 DNA 甲基化转移酶的功能和序列的同源性差异，可将其分为四类：第一类，维持 DNA 甲基化转移酶（DNMT1 或维持甲基化酶）；第二类，甲基化转移酶 2（DNMT2）；第三类，从头甲基化酶（DNMT3）；第四类，CMT（张永宏，2014）。如图 1-2 所示即为 DNA 甲基化转移酶家族成员的结构示意图（张永宏，2014）。

西北农林科技大学硕士学位论文如图 1-3 所示的正常细胞的完美表观遗传平衡（Rideout , et al. 1990）。癌细了复杂的变化。观察到的表观遗传变异可概括为：(1)CpG 岛启动子高甲基化和去乙酰化对抑癌基因的转录沉默；(2)全基因组低甲基化；(3)印迹(LOI)事件的丢)表观遗传缺乏对基因组内寄生虫的抑制；(5)染色质相关基因的遗传缺陷的出现都是独特但相互关联的特征（Esteller M and Herman J G，2002）。

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