不同豬脂肪組織miRNAs及其靶基因的鑒定及ssc-miR-486的生物信息分析.pdf

1、豬不僅是重要的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟動物，而且還是研究人類醫(yī)學(xué)很好的模式生物。為了探索調(diào)控脂肪沉積的分子機制，本實驗選擇脂肪沉積能力有極端差異的萊蕪豬和大白豬作為研究對象，構(gòu)建兩品種豬皮下脂肪組織的2個small RNA文庫L和D，采用RNA-Seq技術(shù)對兩品種豬皮下脂肪組織miRNA的表達譜進行研究，以期鑒定出調(diào)控豬脂肪沉積的miRNAs。并對這些 miRNAs及其靶基因進行了全面分析和預(yù)測。
　　miR-486是在人的胎肝組織中首次鑒定出來

2、的，目前該分子的功能報道主要集中在癌癥和肌肉方面，但是Illumima測序發(fā)現(xiàn)豬miR-486在脂肪沉積能力較強的萊蕪豬中發(fā)生了顯著上調(diào)，推測ssc-miR-486參與調(diào)控了豬的脂肪沉積。本實驗首先采用qPCR技術(shù)驗證脂肪組織中ssc-miR-486的表達情況，然后利用miRBase、Ensembl、NCBI等數(shù)據(jù)庫及miRanda、PITA、Cytoscape、JASPAR等軟件對 ssc-miR-486進行了生物信息學(xué)分析，包括保守

3、性分析、轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點預(yù)測、靶基因預(yù)測、Gene Ontology(GO)富集分析和KEGG信號通路富集分析，以探索ssc-miR-486在豬脂肪組織中發(fā)揮的潛在生物學(xué)功能及作用機制。
　　上述研究獲得以下主要結(jié)果：
　　1.由萊蕪豬和大白豬2個脂肪組織small RNA文庫L和D分別獲得8259953和8553739條高質(zhì)量clean reads，且序列長度分布的最大峰值均出現(xiàn)在22nt左右，符合miRNA的長度特征。進

4、一步分析發(fā)現(xiàn)17個已知miRNAs包括ssc-miR-133a-3p、ssc-miR-486及ssc-miR-204等在萊蕪豬中發(fā)生上調(diào)；22個已知miRNAs包括ssc-let-7i及ssc-miR-27b-3p等在萊蕪豬中發(fā)生下調(diào)（大白豬是對照組），此外鑒定出55個差異表達的新miRNAs
　　2. GO和KEGG富集分析顯示差異表達的miRNAs的靶基因顯著富集于PPAR信號通路、MAPK信號通路、Wnt信號通路等與脂肪細胞

5、分化及脂質(zhì)代謝相關(guān)的信號通路中。此外本實驗首次發(fā)現(xiàn)ssc-miR-133a-3p、ssc-miR-486及ssc-miR-1可能分別靶向PPAR信號通路中的基因CPT1A、SCD5及SCD改變了該通路的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，進而參與了豬脂肪沉積的調(diào)控。
　　3.實驗第二部分通過對測序結(jié)果鑒定出的在萊蕪豬中發(fā)生顯著上調(diào)的ssc-miR-486進行靶基因預(yù)測及生物信息學(xué)分析，首先qPCR驗證結(jié)果表明，ssc-miR-486確實在脂肪沉積能力較強的

6、萊蕪豬的脂肪組織中發(fā)生顯著上調(diào)。生物信息學(xué)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)， miR-486在各物種間非常保守， ssc-miR-486啟動子區(qū)域有SREBP1、SREBP2等多個轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合位點，獲得的229個靶基因顯著富集于脂質(zhì)生物合成、細胞代謝等生物學(xué)過程及類固醇生物合成、磷脂肌醇代謝、PPAR等信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中。本研究結(jié)果提示 ssc-miR-486參與了豬脂肪沉積或脂質(zhì)代謝的調(diào)控，為今后深入研究脂肪沉積機理提供有用信息。
　　總之，本研究獲