基于小RNA组的绵羊脂肪代谢关键microRNAs的鉴别

发布时间：2017-08-20 19:56

  本文关键词：基于小RNA组的绵羊脂肪代谢关键microRNAs的鉴别

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【摘要】：瘦尾型绵羊和脂尾型绵羊因尾部脂肪蓄积能力不同,脂尾表型差异明显,常被作为肌肉发育和脂肪代谢机制研究的动物模型。MicroRNA(miRNA)是一类内源性小分子非编码RNA,通过与靶基因特异结合在转录后水平上调控基因的表达,从而参与包括脂肪代谢等在内的一系列生理过程和病理过程,具有非常重要的生物学意义。由于miRNA的表达具有时空特异性,研究不同尾型绵羊脂肪组织miRNA的表达差异,能更多、更好地找到调节脂肪代谢的关键基因,深入揭示脂肪代谢机制,为改良绵羊的肉质性状提供科学依据。本研究利用高通量测序技术鉴定了山西肉用绵羊母本品系、小尾寒羊和广灵大尾羊肾周脂肪组织中miRNAs的表达,筛选不同脂尾型绵羊品种(系)间差异表达的miRNAs.随机挑选10月龄肾周脂肪组织中表达的12个miRNAs进行qRT-PCR表达量检测,验证测序结果。对2、4、6、8、10、12月龄的小尾寒羊和广灵大尾羊肾周脂肪组织中的5个miRNAs进行基于qRT-PCR技术的异时性表达分析。并探讨品种(系)、性别、月龄等因素对miRNA表达的影响。利用miRGator、miRDB和MicroCosm Targets软件预测miR-376e-3p的靶基因,用Gene Ontology Tool分析miR-376e-3p靶基因的生物学功能。得到以下主要结果：1.对山西肉用绵羊母本品系肾周脂肪(SHDPEF)和小尾寒羊肾周脂肪(STHPEF)组织2个小RNA文库测序结果进行生物信息学分析,分别得到145和126个已知的保守miRNAs,经miReap预测,分别得到209和179个新miRNAs(novel-miRNA)。2.将miRNAs进行文库间差异表达比较发现,SHDPEF与STHPEF文库间差异表达的miRNAs数为105个；SHDPEF文库与广灵大尾羊肾周脂肪(GLTPEF)文库有103个差异表达的miRNAs;GLTPEF与STHPEF文库间差异表达的miRNAs有95个。3. RT-qPCR随机验证的12个miRNAs在3个品种(系)绵羊的肾周脂肪组织中均有表达,除miR-382-3p的表达趋势与测序数据相反外,其他miRNAs组织间的差异表达趋势均与测序数据一致,其中有9个成熟miRNAs和1个novel-miRNA在品种(系)间差异显著(P0.05)。以上结果为后续研究miRNA对绵羊脂肪代谢的调控奠定了基础。4.本研究选择了3个文库间差异表达的5个miRNAs进行表达趋势分析,发现这些miRNAs在品种(系)间表达差异均显著,除miR-380-3p为SHD* GLT STH外,其余4个miRNAs的表达趋势均为SHD*STH*GLT*(P0.05);研究发现只有miR-494-3p在各月龄间表达差异不显著,miR-376e-3p、miR-380-3p、miR-411a-3p和miR-487b-3p在SHD和STH的生长发育过程中的表达均具有异时性(P0.05)；本研究中仅miR-376e-3p在性别间差异显著,其他4个niRNAs在性别间差异均不显著。5.用MicroCosm Targets、miRDB和miRGator这3个软件对miR-376e-3p的靶基因进行预测,分别得到744、465和319个靶基因。利用Veen在线软件对前3个软件的预测结果取交集得到25个共同预测出的靶基因。对靶基因进行GO分析,发现miR-376e-3p的靶基因分别富集到4个分子功能和14个生物学过程中。本研究对不同品种(系)绵羊肾周脂肪组织中miRNAs的表达谱的分析、靶基因预测及生物学功能分析的结果和方法,为脂肪代谢的miRNA调节机制探究提供了科学依据,也为绵羊脂肪代谢关键miRNAs的鉴别和功能预测研究提供了方法参考。
【关键词】：绵羊 肾周脂肪 高通量测序 microRNA 脂肪代谢 生物学功能 qRT-PCR
【学位授予单位】：山西农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S826
【目录】：

• 摘要9-11
• 第一章 文献综述11-21
• 1 动物的脂肪代谢11-12
• 1.1 脂质的消化吸收和运转11
• 1.2 三酰甘油的降解与合成11-12
• 1.2.1 三酰甘油的降解11-12
• 1.2.2 三酰甘油的合成12
• 1.3 磷脂的降解与合成12
• 1.4 胆固醇的降解与合成12
• 2 生物microRNAs的研究进展12-14
• 2.1 MicroRNA的特征及功能12
• 2.2 MiRNA的产生与作用机制12-13
• 2.3 MiRNA的命名13-14
• 2.4 MiRNA的研究进展14
• 3 MiRNA在脂肪代谢中的作用14-15
• 4 基于高通量测序的miRNA研究15-16
• 5 脂类代谢的相关基因16-17
• 5.1 CXCL16基因16
• 5.2 VLDLR基因16
• 5.3 ABCA1基因16
• 5.4 APOA基因16
• 5.5 APOB基因16-17
• 6 供试绵羊品种17
• 7 本研究的目的和意义17-18
• 参考文献18-21
• 第二章 肾周脂肪组织microRNA的差异表达特征21-41
• 1 材料与方法21-30
• 1.1 试验样本21-22
• 1.2 试验试剂、耗材、仪器及溶液配制22
• 1.3 试验方法22-25
• 1.3.1 总RNA提取及质量鉴定22-23
• 1.3.2 小RNA的分离23
• 1.3.3 小RNA文库的构建23-25
• 1.3.4 小RNA建库的引物设计25
• 1.4 生物信息学分析25-27
• 1.4.1 测序原始数据处理和小RNA长度统计25
• 1.4.2 小RNA的序列比对分析25-26
• 1.4.3 新miRNAs的预测26
• 1.4.4 已知miRNAs的差异分析26-27
• 1.5 Stem-loop RT-PCR验证27-29
• 1.5.1 MiRNA特异性反转录茎环引物的设计27
• 1.5.2 荧光定量PCR引物设计27-28
• 1.5.3 反转录28
• 1.5.4 荧光定量PCR反应条件的优化28-29
• 1.6 荧光定量PCR的数据处理与分析29-30
• 2 结果与分析30-37
• 2.1 总RNA的提取结果30-31
• 2.2 小RNA测序原始数据的序列信息31-32
• 2.3 小RNA测序数据的分类注释情况32-34
• 2.3.1 小RNA的序列比对结果32-33
• 2.3.2 分类注释的小RNA序列33-34
• 2.3.3 预测的新miRNAs34
• 2.4 鉴定与分析的已知miRNAs34-35
• 2.5 已知miRNAs的表达差异35-36
• 2.6 Stem-loop RT-PCR验证结果36-37
• 3 讨论37-39
• 参考文献39-41
• 第三章 调节绵羊脂肪代谢关键microRNA的筛选与靶基因预测41-53
• 1 材料与方法41-43
• 1.1 试验动物和样品采集41-42
• 1.1.1 试验动物41
• 1.1.2 样本采集及指标测定41-42
• 1.2 试验试剂、耗材及仪器42
• 1.3 试验方法42
• 1.3.1 总RNA的提取及质量检测42
• 1.3.2 miRNA反转录茎环引物及荧光定量PCR的引物设计42
• 1.3.3 实时荧光定量PCR反应42
• 1.4 荧光定量PCR的数据处理与分析42
• 1.5 MiR-376e-3p的靶基因预测42-43
• 1.5.1 利用MicroCosm Targets的靶基因预测43
• 1.5.2 利用miRDB的靶基因预测43
• 1.5.3 利用miRGator的靶基因预测43
• 1.6 MiRNA靶基因的生物学功能分析43
• 2 结果与分析43-48
• 2.1 总RNA提取质量及引物特异性43-44
• 2.2 品种、性别和月龄及二因素互作对miRNA表达的影响44-45
• 2.3 预测的miRNAs靶基因45-46
• 2.4 分析miRNAs靶基因的生物学功能46-48
• 3 讨论48-51
• 3.1 品种对miRNA表达的影响48
• 3.2 性别对miRNA表达的影响48-49
• 3.3 MiRNA表达的异时性49
• 3.4 不同预测方法对miRNA的靶基因预测的影响49-50
• 3.5 MiR-376e-3p的靶基因的生物学功能分析50-51
• 参考文献51-53
• 全文结论53-54
• 特色与创新54-55
• 附录一 试验试剂仪器及溶液配置55-56
• 附录二 文库间存在差异表达的miRNAs56-65
• 附录三 文库间差异表达miRNAs聚类分析65-66
• 附录四 在读期间发表论文及获奖情况66-67
• Abstract67-69
• 致谢69

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1 胡子乔;基于小RNA组的绵羊脂肪代谢关键microRNAs的鉴别[D];山西农业大学;2016年

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本文编号：708538