本文關鍵詞：豬肝臟組織中l(wèi)incRNA的分子進化和甲基化模式研究　出處：《華中農業(yè)大學》2017年博士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 豬 lincRNA 差異表達 差異甲基化 馴化 H19

【摘要】：豬是重要的家養(yǎng)動物,是我國肉類蛋白的主要來源,其馴化始于大約一萬年前,在馴化及品種分化過程中,為了適應復雜的生態(tài)環(huán)境、人類需求及選擇方式形成了豐富多樣的地方豬種,這些豬種的形態(tài)、生理和行為等特征存在較大的差異。近年來長鏈非編碼RNA(lncRNA)調控作為一種獨特的調控機制逐漸成為研究的熱點,越來越多的研究表明lncRNA與哺乳動物性狀密切相關,如lncRNA H19具有調節(jié)機體生長和肌肉發(fā)育的作用。隨著高通量測序技術的發(fā)展,越來越多的lncRNA被鑒定,但是豬的lncRNA數(shù)據(jù)庫還不完善,豬lncRNA的功能研究少之又少。本研究利用恩施黑豬(ES)、大白豬(LW)和貴州野豬(GZWB)肝臟組織的RNA-seq數(shù)據(jù)鑒定肝臟中的基因間長鏈非編碼RNA(lincRNA),對豬的lncRNA數(shù)據(jù)庫進行進一步完善,并結合上述三個樣本的肝臟甲基化組數(shù)據(jù)、已經發(fā)表的lincRNA數(shù)據(jù)及中國家野豬和歐洲家野豬的重測序數(shù)據(jù),對lincRNA的分子特征、甲基化模式、表達模式、人工選擇下的分子進化模式進行分析。此外,對重要的印記lncRNA H19進行詳細的分子進化和甲基化模式分析,主要研究結果如下:(1)通過對clean后的恩施黑豬、大白豬和貴州野豬的肝臟組織的RNA-seq數(shù)據(jù)進行Tophat比對、cufflink組裝、cuffmerge去冗余及過濾,最終得到861條轉錄本,對應于713個lincRNA基因,其中有403個lincRNA與目前已經鑒定的lncRNA基因和注釋的蛋白編碼基因沒有重疊,是我們新鑒定的lincRNA;結合已經鑒定的lincRNA及我們鑒定的lincRNA,對其上下游10 kb區(qū)域的編碼基因(潛在靶基因)的生物學功能進行預測,發(fā)現(xiàn)這些lincRNA的潛在靶基因主要參與轉錄調控、物質代謝和肌細胞分化。(2)利用RNA-seq數(shù)據(jù)對lincRNA的表達模式進行分析,發(fā)現(xiàn)全基因組水平上,lincRNA的表達水平顯著低于蛋白編碼基因的表達水平,ES、LW和GZWB肝臟組織中全部lincRNA的表達水平沒有顯著的差異,對不同組織之間全部lincRNA的表達水平進行比較得出同樣的結果。(3)通過差異表達分析共發(fā)現(xiàn)72個lincRNA在三個品種豬的肝臟組織中差異表達,占總差異表達lincRNA的12.2%,其中有40個lincRNA是肝臟組織中特異表達的;對差異表達lincRNA的潛在靶基因的生物學功能進行預測,發(fā)現(xiàn)潛在靶基因可能在物質代謝、細胞增殖等生物學過程中起重要作用。(4)利用三個豬種肝臟組織的BS-seq數(shù)據(jù)對lincRNA的甲基化模式進行分析,發(fā)現(xiàn)lincRNA不同功能區(qū)域的甲基化水平由高到低依次是內含子、外顯子、轉錄終止位點(TTS)下游2 kb、啟動子,其中在啟動子區(qū)和TTS下游2 kb區(qū)lincRNA的甲基化水平要顯著低于編碼基因;轉錄起始位點(TSS)及TTS附近lincRNA及編碼基因的甲基化都發(fā)生明顯的降低,但是lincRNA降低的幅度要低于編碼基因。(5)通過比較三個豬種之間肝臟的甲基化組,鑒定了261個lincRNA在三個豬種之間差異甲基化;然后對兩兩比較得到的差異甲基化的lincRNA的潛在靶基因的生物學功能進行預測,發(fā)現(xiàn)這些差異甲基化的lincRNA的潛在靶基因主要參與轉錄、蛋白結合等生物學過程。(6)整合分析lincRNA的啟動子甲基化、lincRNA表達及其潛在靶基因的表達,發(fā)現(xiàn)lincRNA在TSS附近的甲基化水平與其表達水平存在負相關關系,且lincRNA的表達與其靶基因的表達存在正相關關系。(7)通過利用歐亞家野豬的重測序數(shù)據(jù)篩選受選擇lincRNA基因,發(fā)現(xiàn)10個lincRNA在馴化及品種分化過程中可能受到選擇;結合差異甲基化和差異表達的lincRNA及肝臟特異表達的lincRNA,篩選到一個可能在馴化或品種分化過程中對肝臟代謝起重要作用的lincRNA——XLOC_032274。(8)本研究對重要的印跡長鏈非編碼RNA——H19進行詳細的物種間進化分析,發(fā)現(xiàn)H19在物種間高度保守,且3‘端較5‘端不保守;分子進化分析發(fā)現(xiàn)H19在家豬中的核酸多樣性要顯著高于野豬的;分子微進化分析發(fā)現(xiàn)H19在豬的品種分化過程中遺傳多樣性增加,且通過構建鄰接樹(NJ)發(fā)現(xiàn)華中型和華南型聚成一支;對MeDIP數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)H19基因及其上下游區(qū)域的甲基化水平存在品種間差異及組織間差異;對BS-seq數(shù)據(jù)及對應的RNA-seq數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)H19的啟動子區(qū)的甲基化可能會影響其表達,H19的ASM分析發(fā)現(xiàn)H19的印記可能與不同品種間的甲基化差異有關系。
【學位授予單位】：華中農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S828

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉次全,黃京飛,王瑩;分子進化研究中的一些問題[J];動物學研究;1990年02期

2 黃京飛,劉次全,王瑩;分子進化研究:Ⅰ.細胞色素C分子進化的模糊聚類分析法研究[J];動物學報;1991年04期

3 何舜平,陳宜瑜;形態(tài)和分子進化研究中的同源概念[J];水生生物學報;1999年02期

4 孫樹民;張鳳珍;;旋毛蟲種屬鑒定及分子進化研究進展[J];中國農學通報;2014年08期

5 畢臺飛;屈雷;陳宏;雷初朝;;畜禽線粒體DNA分子進化研究進展[J];中國農學通報;2007年08期

6 張_";曹家樹;;多聚半乳糖醛酸酶基因家族的分子進化[J];農業(yè)生物技術學報;2010年01期

7 熊愛生,姚泉洪,彭日荷,陳建民,李賢,范惠琴;通過體外分子進化技術獲得耐高溫β-葡萄糖苷酸酶的研究[J];遺傳學報;2002年11期

8 陳星;沈永義;張亞平;;線粒體DNA在分子進化研究中的應用[J];動物學研究;2012年06期

9 耿榮慶;王蘭萍;常洪;冀德君;;miR-31基因家族的分子進化與靶基因預測[J];云南農業(yè)大學學報(自然科學);2012年06期

10 李志強;何舜平;;脊椎動物視蛋白基因分子進化的研究進展[J];水生生物學報;2009年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 趙新全;;青藏高原土著動物分子進化與適應研究[A];野生動物生態(tài)與資源保護第四屆全國學術研討會論文摘要集[C];2007年

2 朱國萍;;大腸桿菌異檸檬酸脫氫酶分子進化機制的普遍性研究[A];第四屆全國微生物資源學術暨國家微生物資源平臺運行服務研討會論文集[C];2012年

3 孫金福;涂長春;;SARS-CoV的來源及其種間傳播的分子進化基礎[A];中國畜牧獸醫(yī)學會動物傳染病學分會第十二次學術研討會論文集[C];2007年

4 吳曉云;閻萍;梁春年;郭憲;包鵬甲;裴杰;丁學智;褚敏;焦斐;劉建;;牦牛ATP6和Cytb基因的分子進化研究[A];中國畜牧獸醫(yī)學會養(yǎng)牛學分會2011年學術研討會論文集[C];2011年

5 戴夢紅;于瑞;王國永;姚敏;王玉蓮;袁宗輝;;豬肝臟喹賽多作用相關基因的鑒定[A];中國畜牧獸醫(yī)學會獸醫(yī)藥理毒理學分會第十次研討會論文摘要集[C];2009年

6 范曉禮;王彥峰;胡龍;付貞;陳治泉;葉U_發(fā);;豬肝臟體外常溫攜氧灌注系統(tǒng)的建立[A];2013中國器官移植大會論文匯編[C];2013年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 本報駐英國記者　何屹;不問熱不熱門要看喜不喜歡[N];科技日報;2006年

2 記者 章迪思;尋找中國人自己的“基因手術”方法[N];解放日報;2009年

3 記者 阮莉珠;讓SARS病毒無處可遁[N];上海科技報;2007年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 李岑岑;豬肝臟組織中l(wèi)incRNA的分子進化和甲基化模式研究[D];華中農業(yè)大學;2017年

2 向福;基于CA等的分子進化及對接技術在藥物篩選中的應用[D];華中科技大學;2007年

3 陳詠霞;我國鰍屬及其鄰近屬魚類的分類學整理和分子進化[D];中國科學院研究生院（水生生物研究所）;2007年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李苗;羅布麻查爾酮合成酶基因(CHS)克隆及其分子進化研究[D];寧夏大學;2015年

2 方璐;翼手目蝙蝠糖原合成酶基因Gys1分子進化研究[D];華東師范大學;2015年

3 黃啟明;轉錄因子NtERF2 DNA特異性結合結構域的體外分子進化[D];吉林大學;2005年

4 王瑩;青少年人群隱匿性乙型肝炎病毒感染及分子進化特征分析[D];新疆醫(yī)科大學;2014年

5 陳澄;日糧蛋白水平對仔豬肝臟氨基酸代謝轉化的影響研究[D];西南大學;2015年

6 吳秀娟;京尼平對去細胞化豬肝臟組織材料免疫原性影響的研究[D];四川醫(yī)科大學;2015年

7 楊靜;甘氨酸和丙氨酸在豬肝臟中的代謝去向研究[D];西南大學;2016年

8 李魯魯;亮氨酸調控豬肝臟氨代謝的作用機制研究[D];華中農業(yè)大學;2016年

9 龍佰勝;IUGR新生仔豬肝臟生長和代謝相關蛋白表達規(guī)律的研究[D];華中農業(yè)大學;2016年

10 鄧運濤;EPSPS基因用于蕓薹族植物分子進化初探[D];四川大學;2003年

，

本文編號：1313546