【摘要】：半滑舌鰨是我國重要的水產(chǎn)養(yǎng)殖魚類,養(yǎng)殖規(guī)模越來越大,要想提高產(chǎn)量除了改進養(yǎng)殖技術(shù)還得進行品種改良和疾病防治。半滑舌鰨經(jīng)常發(fā)生各種疾病,尤其是病毒病。雖然有些藥物可以治療疾病,但長期大面積地使用藥物,會使水體惡化更加嚴重。所以,培育新品種和提高魚類自身抵抗病原微生物的入侵才是提高半滑舌鰨產(chǎn)量的根本解決辦法。miRNA最早是在真核生物線蟲體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的,長約22個核苷酸的單鏈內(nèi)源性非編碼小RNA分子,具有調(diào)控功能。miRNA調(diào)控的編碼基因很多在免疫中起重要作用,還有很多參與生物體發(fā)育和形態(tài)建成。miRBase中還沒收錄半滑舌鰨,miRNA在半滑舌鰨中的研究還很少。本研究利用生物信息學方法,從mi RBase數(shù)據(jù)庫下載得到所有物種的miRNA序列,編寫Perl腳本提取2938條人和斑馬魚的成熟miRNA序列,去冗余后利用本地Blastn與半滑舌鰨基因組進行比對,篩選得到437條序列。將匹配位點兩端延伸75bp(匹配位點前65個堿基與后10個堿基以及匹配位點前10個堿基與后65個堿基),利用編寫的Perl腳本提取序列作為候選序列,共得到874條mi RNA前體。利用RNAfold將前體候選序列折疊,并預測其最小自由能(MFE)。利用Triplet-SVM-classifier和LibSVM的機器學習方法,使用訓練好的模型處理RNAfold產(chǎn)生的874個候選miRNA前體,預測得到miRNA前體291個。系統(tǒng)發(fā)育分析mir-20和mir-133家族,結(jié)果表明mir-20可能在魚類中高度保守,半滑舌鰨mir-133a與原雞和鯉魚親緣關(guān)系較近。選取感興趣的miRNA對其進行靶基因預測及功能注釋,利用miRanda進行靶基因預測,共得到155個靶基因。其中有28個靶基因轉(zhuǎn)錄本沒有匹配到NR庫,127個找到同源蛋白。GO注釋Blast結(jié)果127個靶基因中有55個被注釋成功。利用WEGO軟件對所有基因從宏觀上做GO功能分類統(tǒng)計并可視化顯示,以了解其靶基因功能分布。miRNA靶基因注釋結(jié)果:59個注釋到了分子功能中的6個亞類,功能主要是關(guān)于分子結(jié)合(23個)、催化活性(12個)和信號傳導活性(10個)3個亞類;232個注釋到了細胞組分中的11個亞類,功能主要是關(guān)于細胞(44個)、細胞部分(42個)和膜(31個);272個注釋到了生物學過程中的22個亞類,功能主要是關(guān)于單一生物體過程(32個)和細胞過程(31個)。通過利用一系列生物信息學軟件對靶基因WSB1的表達產(chǎn)物進行理化性質(zhì)分析和高級結(jié)構(gòu)預測。WSB1蛋白產(chǎn)物分子式為C_(2117)H_(3291)N_(589)O_(610)S_(20),分子量為47.4 kDa;等電點為7.56;帶負電荷殘基(Asp+Glu)數(shù)目為45,帶正電荷殘基(Arg+Lys)數(shù)目為46;不穩(wěn)定系數(shù)為39.50,判定為穩(wěn)定蛋白;平均親水系數(shù)GRAVY為-0.144,判定為具有親水性的水溶性蛋白。該蛋白沒有信號肽,說明該蛋白是細胞質(zhì)蛋白,不是分泌蛋白,這與WSB1的功能特性相一致。亞細胞定位,該蛋白定位在細胞質(zhì)、細胞核。利用CDD(保守結(jié)構(gòu)域數(shù)據(jù)庫)進行結(jié)構(gòu)域分析,證明該蛋白具有兩個特點:第一,具有WD40repeat結(jié)構(gòu)域功能涉及面比較廣;第二,C末端具有SOCS box。三級結(jié)構(gòu)預測WSB1含有一個環(huán)狀結(jié)構(gòu)。本研究通過生物信息學方法預測半滑舌鰨miRNA前體,并進行靶基因預測、功能注釋和靶基因WSB1分析,為miRNA具體作用機制研究、疾病防治和品種改良,提供參考和理論依據(jù),計算分析的結(jié)果后續(xù)還需進行實驗驗證。
【學位授予單位】：河北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S917.4
【圖文】：

miRNA的生物合成[22]

mir-20家族的同源性比對Fig.2.1Homologouscomparisonofmir-20family

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本文編號：2714631