藏鸡不同发育时期骨骼肌miRNA表达谱研究

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sdszsh122
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MicroRNA(miRNA)是一类通过作用于mRNA的3’UTR进而抑制mRNA翻译的内源性、非编码的小RNA分子,其长度通常为22个核苷酸。研究表明miRNA能够参与机体的大多数生物过程,如细胞增殖、细胞分化、细胞凋亡、组织发育和免疫疾病等。肌肉是动物机体中重要的组成成分,主要由肌纤维构成。而肌纤维的数量直接影响其产肉量。已有研究表明,miRNA对肌肉的生长发育起到重要的调控作用。而目前关于鸡肌肉中miRNA调控作用的研究相对滞后。本研究旨在利用高通量测序技术对胚胎期5天(E5)和7天(E7)的整个鸡胚及13个不同生长发育时期(包括胚胎期9天(E9)、12天(E12)、15天(E15)、18天(E18)、20天(E20)、出壳后1天(D1)、36天(D36)、100天(D100)、300天(D300)、2年(Y2)、5年(Y5)、8年(Y8)与12年(Y12))的胸肌进行测序,通过生物信息学分析及分子实验拟探索miRNA对于鸡肌肉生长发育的调控机制,主要结果如下:(1)通过测量并计算不同时期肌纤维横截面面积与直径,发现肌纤维的直径与面积随着骨骼肌的发育逐渐增加,其中在出壳后D36较D1的肌纤维直径与面积增加最为显著,表明机体在出壳后肌纤维的体积在迅速增加,以维持机体的需要。(2)利用高通量测序技术获得550,411,352条原始reads序列的原始数据,通过质量控制后共得到与475,758,014条clean序列。(3)共鉴定出687个已知的miRNA,其中有631个是在肌肉中表达的miRNA,且一共预测得到203个新的miRNA。对13个肌肉生长发育阶段中已知的miRNA的表达数目进行统计,发现miRNA的表达数目在胚胎期随时间而逐渐递减,出壳后miRNA的表达数目趋于平稳。(4)利用DEGseq对胚胎前期与胚胎后期(Pre_E vs Lat_E)、胚胎后期与出壳后生长期(Lat_E vs Bir_G)及胚胎前期与出壳后生长期(Pre_E vs Bir_G)进行差异分析,共检测到144个、287个和357个差异表达的miRNA。此外,利用时间序列分析方法共得到141个时间序列差异性miRNA,并对其中6个已知的miRNA及3个新预测的miRNA进行q-PCR验证,结果与测序结果相符合。(5)通过对两种不同的方法筛选得到差异表达的miRNA分别进行靶基因预测并对靶基因进行GO、KEGG富集分析,得到的通路大部分涉及到调控肌肉生长发育的通路。如细胞的大小、细胞数量的稳态、负调控神经前体细胞、细胞内蛋白质的转运、蛋白质磷酸化、mTOR、MAPK、Wnt、FoxO及胰岛素信号通路等。本研究对鸡的胚胎期、成年期及老年期肌肉miRNA的表达谱进行全面的测定,研究结果丰富了鸡miRNA的信息并为深入了解其对肌肉生长与发育过程的调控作用奠定基础,同时也为鸡的分子选育提供了参考。
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