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环状RNA及其在畜禽中的研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
环状RNA(circular RNA,circRNA)是一类新发现的内源性非编码RNA,是一种由共价键形成闭环结构的RNA分子。circRNA主要来源于外显子或内含子,在生物体内广泛存在,具有种类丰富、保守性强、细胞核组织特异性、稳定存在等特点。目前研究表明,circRNA可通过多种途径发挥作用,在神经发育、免疫、畜禽经济性状调控等过程中扮演重要角色,具有重要的研究价值。对circRNA的特征、形成机制、主要功能及其在畜禽中的研究进展进行综述,旨在为circRNA在畜禽的研究提供一定的理论依据与技术指导。 相似文献
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《中国农业科学》2020,(3)
【目的】肉用性状是家养动物的重要性状,尤其是产肉性能与骨骼肌的发育密切相关,对多数动物而言,骨骼肌的生长取决于肌纤维的早期发育。本研究将揭示绵羊(Ovis aries)胚胎期骨骼肌组织发育重要节点、肌纤维的形成及转换机制,探究骨骼肌在动物胚胎期的生长对后续发育潜力的影响。【方法】在前期绵羊胚胎期组织结构试验的基础上,选择肌纤维发育及类型转换的3个重要时间节点:胎龄85 d(D85)、105 d(D105)、135 d(D135),并对处于这些节点期的中国美利奴绵羊胚胎背最长肌进行全转录组测序。通过生物信息学分析和功能预测筛选出差异表达显著的circRNA,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对其进行验证。【结果】通过条件筛选(|log2|≥1且P≤0.05)获得差异表达circRNA 1 126个。将3组进行比较,在各时间节点都发现较多的特异性表达circRNA。在D85 vs D135比较组中,特异性差异表达数量最多:共发现差异表达circRNA 374个,上调表达201个,下调表达173个,其中具有4倍以上差异的基因167个,占差异基因的44.7%。对这些差异性表达的circRNA进行GO和KEGG功能分析和靶向预测,富集到与肌肉分化和肌纤维发育相关的能量代谢和信号转导通路,包括MAPK、PI3K-Akt、Ras、Regulation of actin cytoskeleton等。结果表明:在D85至D105期间富集到的差异circRNA多与肌细胞发育调控、细胞增殖和存活、细胞周期等相关,而在D105至D135期间富集到的通路则主要与能量转换、物质运输、RNA转运和DNA修复有关。靶向预测结果通过Cytoscape软件绘制出可视化共表达网络,筛选到circRNA8239、circRNA19073,circRNA2765、circRNA1616等核心调控转录物,并在D105找到调节快慢肌类型转换的关键因子circRNA7527,其靶向作用于bta-mi R-135a、bta-mi R-615、chi-mi R-133a-5p进而调控MEF2C基因。通过3个时间节点的差异表达情况和功能预测描述选取了与肌肉发育相关的4个核心circRNA和其靶向的4个mi RNA进行q RT-PCR分析,其基因表达趋势与测序数据一致。【结论】本试验在转录水平上验证了绵羊胚胎发育D85至D105是肌纤维数量的稳定发生期,而D105至D135则是肌纤维的肥大期,由此推断D105可能是绵羊胚胎发育的关键时间窗口。本研究首次基于全转录组测序构建了绵羊胚胎期骨骼肌发育的circRNA图谱,揭示了不同发育阶段的转录组差异,并对绵羊胚胎骨骼肌发育期间重要的调控因子进行挖掘和验证,发现了以MEF2C为靶基因的多个circRNA和mi RNA参与MAPK信号通路,为绵羊肌纤维发育分子机制以及其它家畜非编码RNA的研究提供了参考。 相似文献
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circRNA(Circular RNAs)是一类不具有5'末端帽子和3'末端poly(A)尾巴并以共价键形成封闭环状结构的内源性非编码RNA(ncRNA)分子,根据circRNA的剪接来源不同,可分为外显子circRNA(Exonic cirRNAs)、内含子circRNA(cirRNAs)和外显子—内含子circRNA(Exon-in-troncircRNA,EIciRNA).文章从分子特征、研究历程、形成过程、作用机制及其数据库及分析工具等方面对circRNA研究现状和生物学功能进行综述,结果显示随着高通量测序技术的进步和生物信息学的快速发展,越来越多的circRNA被挖掘,其具有稳定性、广泛性、保守性及组织特异性等性质,在基因表达调控中发挥重要作用,可作为一种疾病的生物标志物,在临床诊断和治疗方面具有广阔的应用前景.但circRNA还有许多尚未知悉的重要生物学功能,如其在绒毛生长发育中的作用机理,且在疾病诊断和治疗方面研究不够深入.在今后研究中,应深入研究circRNA及其在疾病诊断、治疗方面及绒毛发育的作用机制,充分了解其更多的生物学功能,使其广泛应用于各研究领域. 相似文献
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收集江苏省扬州市苏北人民医院生殖中心接受辅助生殖技术治疗的女性患者卵泡液,分为多囊卵巢综合征(PCOS)组(n=3)和对照组(n=3),利用高通量测序技术检测样本中circRNA的表达差异,对筛选出的差异表circRNA的亲本基因进行GO、KEGG富集分析。以分析环状RNA在PCOS患者卵泡液中基因表达谱的差异,探究环状RNA在PCOS发病中的作用机制。结果表明:通过高通量测序技术对卵泡液circRNA表达谱的分析,上调的circRNA亲本基因有167个,下调的245个,无明显变化的有1 846个;差异circRNA亲本基因的功能富集,发现在微生物感染功能、氧化应激反应功能、神经系统病变功能等高度富集。这一研究提示多种circRNA在PCOS患者卵泡液中呈异常表达,这些表达差异的circRNA可能参与了PCOS的发病机制。 相似文献
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蜜蜂蜂王的繁殖性状是蜂群产生经济效益的基础性状，繁殖性状的分子机制研究是蜜蜂遗传育种领域的重要课题。在蜜蜂的重要繁殖活动产卵和卵巢激活过程中，编码RNA和非编码RNA发挥了重要作用。介绍了蜜蜂繁殖性状相关的信使RNA、小RNA、长链非编码RNA、环状RNA的基本特征和功能，综述了编码RNA和非编码RNA对蜜蜂卵巢激活和产卵过程的调控机制。蜜蜂繁殖性状RNA的研究对于阐明蜜蜂繁殖性状的分子遗传机制意义重大，也为挖掘繁殖性状分子标记基因、开展分子育种工作，进而提高蜜蜂繁殖性能、增加养蜂经济效益奠定基础。 相似文献
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基于全转录组测序的绵羊胚胎不同发育阶段 骨骼肌circRNA的分析与鉴定 总被引：1，自引：1，他引：1
【目的】肉用性状是家养动物的重要性状,尤其是产肉性能与骨骼肌的发育密切相关,对多数动物而言,骨骼肌的生长取决于肌纤维的早期发育。本研究将揭示绵羊（Ovis aries）胚胎期骨骼肌组织发育重要节点、肌纤维的形成及转换机制,探究骨骼肌在动物胚胎期的生长对后续发育潜力的影响。【方法】在前期绵羊胚胎期组织结构试验的基础上,选择肌纤维发育及类型转换的3个重要时间节点：胎龄85 d（D85）、105 d（D105）、135 d（D135）,并对处于这些节点期的中国美利奴绵羊胚胎背最长肌进行全转录组测序。通过生物信息学分析和功能预测筛选出差异表达显著的circRNA,采用实时荧光定量 PCR（qRT-PCR）对其进行验证。【结果】通过条件筛选（|log2| ≥1且P≤0.05）获得差异表达circRNA 1 126个。将3组进行比较,在各时间节点都发现较多的特异性表达circRNA。在D85 vs D135比较组中,特异性差异表达数量最多：共发现差异表达circRNA 374个,上调表达201个,下调表达173个,其中具有4倍以上差异的基因167个,占差异基因的44.7%。对这些差异性表达的circRNA进行GO和KEGG功能分析和靶向预测,富集到与肌肉分化和肌纤维发育相关的能量代谢和信号转导通路,包括MAPK、PI3K-Akt、Ras、Regulation of actin cytoskeleton等。结果表明：在D85至D105期间富集到的差异circRNA多与肌细胞发育调控、细胞增殖和存活、细胞周期等相关,而在D105至D135期间富集到的通路则主要与能量转换、物质运输、RNA转运和DNA修复有关。靶向预测结果通过Cytoscape软件绘制出可视化共表达网络,筛选到circRNA8239、circRNA19073,circRNA2765、circRNA1616等核心调控转录物,并在D105找到调节快慢肌类型转换的关键因子circRNA7527,其靶向作用于bta-miR-135a、bta-miR-615、chi-miR-133a-5p进而调控MEF2C基因。通过3个时间节点的差异表达情况和功能预测描述选取了与肌肉发育相关的4个核心circRNA和其靶向的4个miRNA进行qRT-PCR分析,其基因表达趋势与测序数据一致。【结论】本试验在转录水平上验证了绵羊胚胎发育D85至D105是肌纤维数量的稳定发生期,而D105至D135则是肌纤维的肥大期,由此推断D105可能是绵羊胚胎发育的关键时间窗口。本研究首次基于全转录组测序构建了绵羊胚胎期骨骼肌发育的circRNA图谱,揭示了不同发育阶段的转录组差异,并对绵羊胚胎骨骼肌发育期间重要的调控因子进行挖掘和验证,发现了以MEF2C为靶基因的多个circRNA和miRNA参与MAPK信号通路,为绵羊肌纤维发育分子机制以及其它家畜非编码RNA的研究提供了参考。 相似文献
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【目的】筛选牛肌肉脂肪组织中差异表达的circRNAs,为进一步探索circRNAs在牛肌内脂肪沉积和代谢过程中的潜在作用及肉牛改良提供理论基础。【方法】采集安格斯牛和南阳牛右侧背部最长肌第12/13肋骨间肌肉,分离其脂肪组织并提取RNA,采用RNA-seq和生物信息学方法分析2种牛肌内脂肪组织中circRNAs的表达情况,筛选差异表达的circRNAs,并对其进行GO和KEGG富集分析。选取4个差异表达的circRNA(circRNA.9560、circRNA.7431、circRNA.2083、circRNA.6528),对其表达水平进行qRT-PCR验证。【结果】在所有牛样本肌内脂肪组织中共检测到14 649个circRNAs,从中筛选并初步鉴定出111个安格斯牛与南阳牛差异表达的circRNAs,其中有75个在安格斯牛肌内脂肪组织中表达上调,36个表达下调。差异表达的circRNAs主要富集于细胞进程、单有机体进程、代谢过程、细胞、细胞部分、细胞器、分子结合、催化活性、核酸结合转录因子活性的GO条目中。KEGG富集分析结果发现,差异表达的circRNAs共富集到66条信号通路中,其中具有显著差异(P0.05)的信号通路有10个。qRT-PCR验证结果显示,circRNA.9560和circRNA.7431表达量显著下调,circRNA.2083和circRNA.6528表达量显著上调,与测序结果一致。【结论】筛选出111个安格斯牛与南阳牛差异表达的circRNAs,这些circRNAs可能在牛脂肪沉积和脂质代谢过程中发挥着一定的调控作用。 相似文献
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【背景】卵泡的发育状况和成熟排卵数量是哺乳动物的繁殖力和生产性能的重要决定因素。卵泡闭锁是卵泡停止发育并发生退化的过程,可能发生在卵泡发育的各个阶段,而闭锁的发生与卵泡颗粒细胞的增殖和凋亡情况密切相关,而颗粒细胞的凋亡过程十分复杂并且受到各种细胞因子的调控作用。环状RNA（circRNA）是近年来在生物体内发现的一种环状结构非编码RNAs（ncRNAs）。研究证明circRNA普遍存在于各个组织且参与到各种生理过程的调节中,但其在家畜繁殖学领域,尤其是猪卵巢和卵泡中的表达变化、位置分布和生物学功能研究较少。抑制素（INH）是一种性腺糖蛋白激素,主要由雌性动物卵巢卵泡的颗粒细胞产生,是控制哺乳动物排卵的重要因子。前期实验发现,猪卵泡中INHβ亚基INHBB编码基因的mRNA的前体可能形成一个circRNA,即circINHBB。【目的】在猪中等有腔卵泡组织中验证circINHBB的序列结构及其在颗粒细胞中的分布情况;分析其在健康、闭锁卵泡中的表达差异;在体外培养的猪卵泡颗粒细胞中探索了circINHBB对细胞凋亡的调控作用,并对circINHBB可能介导的功能性miRNA做出预测,为家畜繁殖领域的circRNAs研究扩宽思路,为提高家畜繁殖力研究提供参考。【方法】采集中等大小猪卵泡,进行RNA提取及反转录获得猪卵泡的cDNA,利用反向引物进行PCR扩增,PCR扩增产物经Sanger测序证明circINHBB的序列和环状结构;设计circINHBB的特异性荧光探针,运用FISH实验验证circINHBB在猪卵泡颗粒细胞核、质中的分布情况;然后,通过外观、激素和颗粒细胞密度指标选取健康和闭锁两组,用qRT-PCR检测circINHBB在猪健康和闭锁卵泡中的表达差异;最后,设计circINHBB的特异性siRNA（si-circINHBB）,在体外培养的猪卵泡颗粒细胞中,转染si-circINHBB及其对照,利用流式细胞术检测circINHBB对猪卵泡颗粒细胞凋亡的调控作用,预测circRNA可能参与的miRNA调节。【结果】PCR及Sanger测序验证了circINHBB在猪卵泡中的特异性存在,且证实了circINHBB是由INHBB编码基因的mRNA的前体经反向可变剪切形成的环状结构RNA;FISH实验进一步验证了circINHBB在猪卵泡颗粒细胞的细胞质中分布;qRT-PCR结果证实,与猪健康卵泡相比,circINHBB的表达量在猪闭锁卵泡中显著降低;流式细胞术检测结果表明当敲减circINHBB后,猪卵泡颗粒细胞的凋亡水平显著上升,说明circINHBB对猪卵泡颗粒细胞的凋亡有显著的抑制作用;生物信息学分析表明,circINHBB可能与10个已知miRNA相互作用,通过TGF-β、Notch等信号通路参与调控颗粒细胞凋亡及卵泡闭锁过程。【结论】在猪卵泡中验证了circINHBB的环状结构及胞质中的特异性表达分布,证实了其在闭锁卵泡中表达量低于健康卵泡,通过体外实验证实了circINHBB是细胞凋亡的抑制因子,可能通过吸附相关miRNA参与调节卵泡的发育和闭锁过程。 相似文献
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Circular RNA(circRNA)是一类在转录过程中形成的首尾相接的环状非编码RNA,其在多种生物学过程以及疾病发生过程中发挥重要作用。基于前期鸭胚原代脂肪细胞分化过程中circRNA测序结果,本研究选择由FBLN2编码的circ-FBLN2进行验证分析。通过PCR扩增和焦磷酸测序技术获得接合序列,采用Rnase R消化实验进一步验证了circ-FBLN2的存在,采用核质分离技术得出circ-FBLN2主要存在于细胞质中,且其在脂肪细胞诱导分化后显著下调,在樱桃谷鸭各组织中的表达具有一定的差异,主要在脂肪和腿肌中表达。生物信息学分析结果显示,circ-FBLN2与预测到的靶标基因主要参与MAPK,Toll样受体,以及细胞因子与受体互作通路等信号通路,揭示其可能通过对靶基因的调控作用间接调控鸭脂肪细胞分化过程。 相似文献
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随着分子生物学和生物信息学的发展及应用，已有诸多研究从影响绵羊卵巢发育、排卵、产羔、睾丸发育和精子发生等主要繁殖活动相关编码RNA和非编码RNA方面着手，对绵羊繁殖相关的编码和非编码RNA进行筛选和鉴定。本文对影响绵羊繁殖的编码RNA和非编码RNA研究成果进行总结梳理，共整理了61个关键mRNAs、9个miRNAs、17个lncRNAs和4个circRNAs,并进一步阐述RNA的发展历史和生物学功能，以及编码RNA与非编码RNA构成调控绵羊繁殖的复杂ceRNA网络。结果表明：1)不同年龄公羊睾丸和母羊卵巢在繁殖过程中mRNA呈动态变化；2)非编码RNA与DNA、RNA或蛋白质之间相互作用，调控转录、翻译以及翻译后修饰等过程，实现不同品种、年龄和饲喂水平绵羊对精子发生和卵泡发育等过程的调控；3)编码RNA和非编码RNA形成稳定的ceRNA调控机制使繁殖活动趋于动态平衡。本综述为挖掘绵羊繁殖性状分子标记基因、开展分子育种工作、改善绵羊繁殖性能及提高羊产业经济效益打下基础。 相似文献
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影响畜产品质量与安全的营养因素及其调控技术 总被引：1，自引：0，他引：1
随着社会发展与人们生活水平的不断提高,人们对畜产品的质量与安全越来越重视。动物营养学的研究热点也逐渐转向研究如何通过营养调控的手段改善和提高畜产品质量与畜产品安全。文章介绍了与畜产品质量及安全相关的指标,如嫩度、系水力等。着重阐述了营养因素、饲养方式(限饲)和环境应激等因素对畜产品质量与安全的影响。最后阐述了如何通过营养调控手段改善畜产品质量与安全,以期为进一步深入开展肉质的营养调控研究提供参考。 相似文献