miR-26a-5p在鸡卵泡细胞中的表达、作用及其调控分析

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动物性成熟是一个复杂的性状,受众多因素的影响,目前有关禽类性成熟性状的分子调控机制尚不十分清楚。鸡的卵巢卵泡在发育成熟过程中受多基因的调控,miRNAs的表达调控是其影响因素之一。miRNAs是一类含有约22个核苷酸的非编码RNA分子,它参与原始卵泡形成、卵泡募集和选择、卵泡闭锁、卵母细胞交流、颗粒细胞功能和黄体化等。  本课题组前期以白来航鸡42日龄未开产卵巢和162日龄开产卵巢为材料进行Hiseq高通量测序,发现miR-26a-5p在性成熟前后的卵巢差异表达。并进一步发现,miR-26a-5p通过靶向TNRC6A促进鸡等级卵泡膜细胞的增殖。鸡卵泡发育过程离不开颗粒细胞和膜细胞功能的发挥,因此本研究在前期基础上更进一步分析miR-26a-5p对鸡卵泡细胞功能的影响及其表达特征,主要得到以下结果:  (1)前期结果表明miR-26a-5p在各级卵泡中均有表达,我们又进一步研究发现:miR-26a-5p在鸡等级卵泡的颗粒细胞及膜细胞的表达量显著高于等级前卵泡的颗粒细胞及膜细胞(P<0.05)。  (2)鸡等级卵泡的颗粒细胞中过表达miR-26a-5p后,实时荧光定量PCR结果显示:BCL-2基因的表达显著上调(P<0.05),Caspase-3基因的表达呈下调趋势(P>0.05)。结合CCK-8结果,表明 miR-26a-5p能够促进鸡等级卵泡颗粒细胞的增殖。  (3)前期工作中对鸡等级卵泡的膜细胞中过表达miR-26a-5p后进行转录组测序,筛选了差异表达基因:NLK、IGF1、MARK1、GSK3B、SMAD1、SEMA6D、SEMA3A、SEMA3D、KDR、NRP1、plexin-A4、THSB2、TLR2、STAR、MMP11、MMP13、VEGFA、TNRC6A。本研究通过实时荧光定量PCR验证发现:膜细胞中IGF1(P<0.05)、SEMA6D (P<0.05)、SEMA3D(P<0.01)、NRP1(P<0.05)、TLR2(P<0.001)、MMP11(P<0.05)、VEGFA(P<0.01)、TNRC6A(P<0.01)在mRNA水平的表达显著下调;颗粒细胞中NLK (P<0.01)、SEMA3A(P<0.05)、KDR(P<0.01)、VEGFA(P<0.05)基因在mRNA水平的表达显著下调,plexin-A4(P<0.05)则显著上调。  (4)利用Targetscan软件预测miR-26a-5p的靶基因,结合转录组差异表达基因验证的结果,选取了NLK基因作为miR-26a-5p的候选靶基因。实时荧光定量PCR结果表明,在不同发育时期白来航鸡卵巢中,miR-26a-5p和NLK基因 mRNA的表达呈相反的趋势。双荧光素酶报告基因活性检测结果显示,突变第二个靶点后双荧光素报告基因活性显著升高。这些结果表明,miR-26a-5p靶向结合于 NLK基因的3UTR区并负调控其表达。  (5)通过PCR产物测序,获得了10个位于pri-miR-26a-5p的单核苷酸多态性(SNP)位点:rs14130969(C>T)、rs735817649(C>T)、rs314567798(C>T)、rs316124568(T>A)、rs14130971(T>C)、rs14130972(A>G)、rs316365438(C>T)、rs14130973(G>A)、rs13534877 (G>C)、rs15056408 (G>A)。对这10个SNPs位点构建单倍型发现, TCTACGCACG和TTTATATACA频率显著高于其他单倍型组合,且二者在自由能上不同,并造成二级结构上存在显著差异。并进一步研究发现 TCTACGCACG 成熟miR-26a-5p的表达量显著高于TTTATATACA(P<0.05),这说明不同单倍型影响成熟miR-26a-5p的表达量。将这10个SNPs位点与隐性白洛克鸡群体产蛋性状的关联分析发现,rs316365438(C>T)与开产日龄和产蛋数性状显著相关,TT基因型个体对应较早的开产日龄和较多的早期产蛋数(32周龄)。
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