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旨在从circRNA层面加深哺乳动物对高原低氧环境适应性的认识,探索西藏牛和三江牛大脑组织中差异表达的circRNA及相关调控网络,为研究circRNA在西藏牛低氧适应性方面的分子调控机制奠定理论基础。本研究分别采集3头4.5岁健康、雌性西藏牛和三江牛的大脑组织作为试验样本,构建cDNA文库进行高通量测序,利用生物信息学方法对宿主基因进行GO和KEGG分析,预测差异表达circRNA下游靶向基因,构建circRNA-miRNA和circRNA-miRNA-mRNA可视化调控网络,辅以RNaseR酶抗性检测和实时荧光定量PCR（qRT-PCR）验证测序数据的可靠性。结果,在西藏牛和三江牛的6个样本中,共筛选获得858个显著差异的circRNAs,其中上调表达394个,下调表达464个。其宿主基因共参与49个功能亚类,注释到31条显著富集的信号通路（P<0.05）,主要涉及MAPK信号通路、谷氨酸能突触、Rap1信号通路、磷脂酶D信号通路及cGMP-PKG信号通路等生物学过程。靶基因预测结果显示,350个上调和364个下调差异表达circRNAs分别靶向结合492和508个miRNAs。其中,miRNA靶点数最多的是novel_circ_017825和novel_circ_046762,说明这两个circRNAs可能在西藏牛脑功能调控方面发挥重要作用。circRNA-bta-miR-2284z-mRNA调控网络展示了bta-miR-2284z与circRNA、mRNA间的靶向关系,推测上述circRNAs可能通过充当bta-miR-2284z海绵的方式,间接影响西藏牛脑组织中相关靶向mRNA的表达水平。随机挑选6个circRNA进行RNaseR酶抗性试验和qRT-PCR验证,表达趋势与测序结果一致,说明所获得的circRNA为环状转录本。本研究利用高通量测序技术获得了西藏牛和三江牛大脑组织中circRNA的表达谱及信号通路,并初步构建了circRNA-miRNA-mRNA网络互作模型,为后续进一步探索circRNA参与西藏牛低氧适应性的生物学过程和分子功能,研究circRNA在大型哺乳动物低氧适应性方面的调控机制提供了可靠的数据支持。 相似文献
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为揭示牦牛不同组织间受RNA编辑导致转录产物发生的差异变化,进而为牦牛的组织分化、系统遗传调控等研究提供候选基因。本研究以3头4.5岁类乌齐母牦牛的大脑、小脑、臀部脂肪以及肌肉组织作为试验材料,通过Illumina 4000测序平台对各组织表达产物进行扫描,利用SPRINT和JACUSA筛选差异的RNA编辑位点,分析RNA编辑位点的分类、注释以及变异风险评估等。结果发现了总计24 784个RNA编辑位点,其中在4个组织中均发现存在编辑事件的有4 015个位点;4个组织中的RNA编辑位点主要以A-G和T-C编辑类型为主;发现其中一个高风险编辑位点位于SON基因中,使该基因的翻译提前终止,这将导致该组织一些特定位点的RNA与DNA结合出现问题。本研究预测并分析了类乌齐牦牛大、小脑和臀部肌肉、脂肪组织中RNA编辑差异位点的类型和分布,为进一步研究牦牛组织分化和生长发育中重要的调控基因提供了新的参考。 相似文献
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【目的】探讨心脏脂肪酸结合蛋白（heart fatty acid-binding protein,H-FABP）、激素敏感脂肪酶（hormone-sensitive lipase,HSL）基因在牦牛中的遗传多态性,进一步揭示牦牛各品系间的遗传分化以及候选基因与牦牛生长性状间的关联性,同时为2个候选基因在牦牛中的表达调控等研究提供理论依据,寻找可用于辅助选择的分子标记。【方法】采用PCR-SSCP技术和DNA测序技术对共100头麦洼牦牛个体的H-FABP、HSL基因的外显子部分进行遗传多态性分析,统计基因和基因型频率,进行Hardy-Weinberg平衡性检测,计算纯合度、杂合度、多态信息含量和有效等位基因数等遗传多态指标,分析候选基因不同基因型与体高、体重、体斜长、胸围、管围等生长性状的关联性。【结果】①麦洼牦牛H-FABP、HSL基因外显子部分均存在多态性,多态性检验均存在3种基因型;②适合性检验表明仅HSL基因外显子8上多态位点处于Hardy-Weinberg平衡状态,其余多态位点均偏离;③测序分析表明,H-FABP基因外显子4第7 339位（与原序列相比）发生单碱基突变（T→C）,该突变属同义突变;HSL基因外显子7第6 883位发生G→C转换,以及第6816处发生碱基A→G突变,并导致编码氨基酸由天冬氨酸（D）转变为甘氨酸（G）;外显子8第10 183 bp处发生A→G碱基突变,编码氨基酸由半胱氨酸（C）变为甘氨酸（G）;④对各标记基因型生长发育指标（体高、体斜长、胸围、管围、体重）进行差异显著性检验,仅HSL基因外显子7上A6816G基因座差异极显著（P﹤0.01）。【结论】麦洼牦牛H-FABP、HSL基因存在遗传多态性,且HSL基因外显子7上A6816G基因座表现的多态有可能作为一种遗传标记。 相似文献
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【目的】筛选并鉴定在牦牛骨骼肌中特异表达的基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases, MMPs)家族成员及其功能相关基因,以期为研究牦牛骨骼肌结构形成机制提供依据。【方法】采集成年公牦牛臀肌和胸肌,利用组织化学染色法(HE和Masson)分析肌纤维特征和胶原纤维数量;通过实时荧光定量PCR鉴定MMPs和基质金属蛋白酶抑制因子(TIMPs)的mRNA表达量;采用Western blotting技术和免疫组织化学法分析MMPs、Ⅰ和Ⅲ型胶原蛋白的表达量和组织分布;通过STRING网站分析MMPs及其功能相关基因之间的蛋白质互作网络;采用EnzChekTM明胶酶/胶原酶试剂盒检测牦牛臀肌和胸肌中明胶酶/胶原酶的酶活性差异。【结果】Masson染色和实时荧光定量PCR分析结果显示,牦牛臀肌中胶原纤维面积、MMP-2和MMP-14基因表达量显著低于胸肌(P<0.05),TIMP-3基因在牦牛臀肌中表达量显著高于胸肌(P<0.05)。Western blotting鉴定发现,MMP-3、MMP-14、Ⅰ和Ⅲ型胶原蛋白在牦牛臀肌中的表达量极... 相似文献
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为了克隆TNNI基因家族,预测其蛋白结构和功能,并分析其在牦牛不同组织中的表达差异,以0.5岁健康的类乌齐牦牛为试验材料,采用RT-PCR技术克隆牦牛肌钙蛋白Ⅰ基因家族的CDS区序列并进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR技术检测TNNI基因家族各成员的mRNA表达水平。结果表明,TNNI1、TNNI2和TNNI3基因CDS区大小分别为564,549,639 bp,分别编码187,182,212个氨基酸残基。预测分析结果显示:TNNI基因家族编码的蛋白质均为偏碱性蛋白,蛋白结构不稳定,均无跨膜结构域,无信号肽,属非分泌型蛋白;二、三级结构均以α-螺旋为主,均含有肌蛋白超家族保守结构域。系统进化树分析表明:类乌齐牦牛TNNI1基因与水牛的亲缘关系最近,其次是绵羊、黄牛,与小鼠亲缘关系最远;TNNI2和TNNI3均与黄牛、水牛的亲缘关系较近,与其他亲缘关系较远。实时荧光定量PCR结果显示,TNNI1和TNNI2基因在臀肌中的相对表达量最高,且TNNI1基因在心脏、肝脏和肺脏中的表达量显著高于TNNI2基因(P0.05),TNNI3基因在心脏中表达量较高,而在肺脏、臀肌和肝脏中表达量低。 相似文献
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【目的】 从基因组比对及密码子偏性角度分析牦牛与其他牛亚科动物X染色体,有助于了解牦牛品种差异及系统进化地位,为其适应高原低压低氧环境和密码子优化提供参考。【方法】 以牦牛X染色体参考基因编码区序列为参考,与普通牛和江河型水牛X染色体参考基因编码区序列进行基因组比对和基因共线性分析,同时进行基因注释,对过滤后的编码区文件进行相对同义密码子使用频率（RSCU）、ENC-plot、PR2-plot和最优密码子确定等偏性分析。【结果】 在牦牛X染色体基因编码区发现了参与气管收缩、肺部呼吸及机体代谢等基因与普通牛和水牛存在差异,如KLHL13、CENPI和PGK1等基因;共线性显示长段由强选择压和突变压下表现出的交换线性区域;密码子分析中3种牛亚科动物密码子使用偏性相似,偏性均较弱,均偏向G/C结尾;强偏性密码子（RSCU≥1.5）均为CUG、GUG、AGA、AGG和UGA;牦牛、普通牛和水牛分别筛选出16、13和9个最优密码子,均以A/U结尾。【结论】 牦牛与普通牛、水牛相比面临了更大的选择压力,累计的变异程度更大,三者的密码子偏性受到自然选择作用均大于突变作用。研究结果为牦牛的遗传育种、密码子优化和遗传资源开发利用提供参考。 相似文献
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本研究首次通过克隆、测序获得了11个西藏牦牛类群共111头个体的mtDNA 16S rRNA基因全序列,并分析了西藏牦牛的遗传多样性、分类关系、起源和分化,为进一步保护和合理利用西藏牦牛遗传资源以及探讨牦牛类群的划分提供分子依据。结果表明：西藏牦牛16S rRNA基因全序列长度为1571 bp或1570 bp（LWQ4）;G＋C平均含量37.8%,具有明显的碱基偏倚性;平均核苷酸多样性（Pi）为0.00291,平均单倍型多样性（Hd）为0.8501±0.0009,111个样本共发现48种单倍型并聚为2簇,表明西藏牦牛具有较高的遗传多样性并存在2个母系起源;Kimura双参数遗传距离范围为0.00098-0.00694,11个西藏牦牛类群划分为2大类：嘉黎牦牛、巴青牦牛、丁青牦牛、工布江达牦牛、帕里牦牛、斯布牦牛、康布牦牛、桑桑牦牛、江达牦牛、桑日牦牛为一类,类乌齐牦牛单独为一类。本研究发现类乌齐牦牛具有较丰富的遗传多样性,并且发现了一个序列特异个体LWQ4,需要对其进行更深入的研究。牛种间的聚类结果显示,西藏牦牛与美洲野牛的亲缘关系最近,与普通牛、水牛的亲缘关系相对较远,本研究支持将牦牛从牛属（Bos taurus）中分离出来,作为一个独立的牦牛属（Poephagus）的观点。 相似文献
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【目的】 检测牦牛结缔组织生长因子（CTGF）和G蛋白调节诱导神经突增生家族亚型因子3（Gprin3）基因的单核苷酸多态性（SNP），并分析多态位点与牦牛体尺性状的关联性。【方法】 以西藏的斯布牦牛、帕里牦牛、类乌齐牦牛、申扎牦牛及四川的麦洼牦牛5个类群260头个体为研究对象，利用基因池筛选技术检测CTGF、Gprin3基因SNP位点，分析其多态信息含量、有效等位基因数、纯合度及杂合度等指标，利用最小二乘线性模型分析不同基因型与牦牛体尺性状的关联性。【结果】 牦牛CTGF基因存在3个SNPs位点，分别为T1537A、C2195T和C2421T，均位于内含子区，其中T1537A位点在斯布牦牛和麦洼牦牛中均处于Hardy-Weinberg平衡状态，而在帕里牦牛、类乌齐牦牛和申扎牦牛中均偏离Hardy-Weinberg平衡状态，该位点与牦牛体高呈显著相关（P<0.05）；C2195T位点在5个牦牛类群中均处于Hardy-Weinberg平衡状态，且处于中度多态（0.25<PIC<0.5）；C2421T位点在5个牦牛类群中均处于Hardy-Weinberg平衡状态，该位点与牦牛体重、体斜长、胸围、管围和前肢长均呈显著相关（P<0.05）。牦牛Gprin3基因共发现4个SNPs，分别为G310C、C414T、C1100T和G1213A，其中G310C、C414T及C1100T位点在5个牦牛类群中均处于Hardy-Weinberg平衡状态；G1213A位点在类乌齐牦牛中偏离Hardy-Weinberg平衡状态，在其余4个类群中均处于Hardy-Weinberg平衡状态；G310C位点在5个牦牛类群中均处于低度多态（PIC<0.25），C414T和C1100T位点在类乌齐牦牛、斯布牦牛中均处于中度多态，G1213A位点在类乌齐牦牛中处于中度多态，在其余牦牛类群中为低度多态；C414T位点与牦牛体重、体高、体斜长和胸围均呈显著相关，而在斯布牦牛和申扎牦牛中C1100T位点与其胸围和前肢长均呈显著相关（P<0.05）。【结论】 牦牛CTGF和Gprin3基因具有丰富的多态性，CTGF基因T1537A、C2421T位点及Gprin3基因C414T、C1100T位点均与牦牛体尺性状有关，可作为影响生长发育性状的候选基因及基因座用于牦牛定向选育。 相似文献
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旨在通过mtDNA ND1探究6个西藏特色牦牛群体的遗传多样性、系统进化及亲缘关系，为西藏牦牛的遗传多样性、历史演化以及遗传资源保护与利用等提供理论依据。利用PCR和直接测序法分别测定了西藏帕里牦牛、嘉黎牦牛、工布江达牦牛、斯布牦牛、江达牦牛、类乌齐牦牛6个群体共95头个体ND1基因蛋白质编码区(CDS)序列，利用DNAMAN、DNASP 5.1、Mega 7.0、Arlequin 3.5.2等软件分析其序列多态性、单倍型多样性、遗传距离等，并构建单倍型网络图及系统发育树。结果表明，西藏牦牛群体ND1基因CDS区序列长度均为956 bp,共检测获得78个变异位点和16种单倍型，平均单倍型多样性(Hd)及核苷酸多样性(Pi)分别为0.670和0.004 21,Tajima′s D均为负值；根据群体遗传差异的分子方差分析可知，西藏牦牛群体内的变异程度大于群体间变异；斯布牦牛与嘉黎牦牛之间的分化程度较大，其余大部分群体间的分化程度为中等或较弱。此外，通过聚类分析发现，类乌齐牦牛单独聚为一类，而嘉黎牦牛、工布江达牦牛、斯布牦牛、江达牦牛先聚为一类，然后再与帕里牦牛聚为一大类；16种单倍型可分为... 相似文献