[目的]雌牦牛性成熟晚是影响牦牛繁殖率的重要原因之一,通过分析不同发育时期牦牛卵巢的全基因组DNA甲基化差异,筛选出调控卵巢卵泡发育的差异甲基化基因,为研究表观遗传在牦牛卵巢组织生长发育过程中的作用提供数据基础。[方法]分别选取0.5岁幼年、2.5岁初情期和4.5岁性成熟的牦牛各3头,采用全基因组重亚硫酸盐测序法,检测分析不同发育时期牦牛卵巢组织的全基因组DNA甲基化谱。[结果]牦牛卵巢组织中,甲基化位点以CpG序列类型为主,其甲基化水平明显高于CHG和CHH类型。CpG序列在CDS区、内含子和3′UTR的甲基化水平高于基因下游2kb、基因上游2kb和5′UTR。对比三个年龄组的甲基化位点,并统计出三种类型的差异甲基化区域数量共计4 233(0.5 vs 2.5)、7 302(2.5 vs 4.5)和1 133(0.5 vs 4.5)个,其中CpG序列的差异甲基化区域分别对应334(0.5 vs 2.5)、640(2.5 vs 4.5)和371(0.5 vs 4.5)个差异甲基化基因。经过重亚硫酸盐测序法对测序结果的进一步验证,结果与全基因组重亚硫酸盐测序数据变化趋势一致。对CpG序列的差异甲基化基因进行GO和KEGG富集分析,结果显示有显著富集到包括卵母细胞减数分裂、剪接体通路、Hippo信号通路、催产素信号通路、GnRH信号通路、Wnt信号通路、钙信号通路和Rap1信号通路等与卵巢卵泡发育相关的通路(P<0.05)。这些通路中筛选出8个甲基化差异显著且与牦牛卵巢卵泡发育相关的基因作为候选基因(P<0.05)。[结论]本研究利用全基因组重亚硫酸盐测序法检测分析了不同发育阶段牦牛卵巢全基因组甲基化谱,筛选出调控卵巢卵泡发育的候选基因,为进一步研究DNA甲基化对牦牛卵巢生长发育的调控机制提供基础。
旨在挖掘牦牛不同年龄肌肉组织中miRNA表达谱,分析其生物学特征,以探索其在牦牛肌肉发育过程中的调节模式。本研究构建0.5、2.5、4.5和7.5岁肌肉组织的4个小RNA文库,利用Solexa技术进行测序,用生物信息学方法和RT-qPCR技术对测序结果进行分析和验证。结果,获得各miRNAs分别在4个年龄段肌肉组织中的表达量,在7.5岁肌肉组织中发现58个共同与0.5、2.5、4.5岁差异表达的miRNAs,其中53个miRNAs在7.5岁肌肉组织中显著下调,5个显著上调。运用R语言进行GO富集和KEGG信号通路分析,58个miRNAs可能通过PI3K-Akt、MAPK、Ras和肌动蛋白细胞骨架调节通路(regulation of actin cytoskeleton)参与调节牦牛肌肉细胞的增殖与分化,且PI3K-Akt、MAPK、Ras 3个信号通路共同靶向53个靶基因,说明3个信号通路相互关联。随机选择8个miRNAs进行RT-qPCR验证,结果表明其中7个miRNAs的表达趋势与测序结果一致。结果表明,牦牛肌肉发育可能受到多种miRNA的调控并涉及多个信号通路,有助于构建肌肉组织中miRNA的调控网络,为进一步研究miRNA调控哺乳动物肌肉发育奠定了理论基础。
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