發(fā)布時(shí)間：2017-10-04 18:21

  本文關(guān)鍵詞：加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析（WGCNA）篩選豬卵母細(xì)胞脂肪沉積相關(guān)基因

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【摘要】：脂滴作為細(xì)胞內(nèi)儲存能量的細(xì)胞器,能夠調(diào)節(jié)脂肪酸的貯存和利用,進(jìn)而調(diào)節(jié)能量平衡。并且具有信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、免疫等功能。在卵母細(xì)胞成熟、受精以及早期胚胎發(fā)育的過程中,脂滴是卵母細(xì)胞內(nèi)內(nèi)源性脂質(zhì)的來源,為卵母細(xì)胞提供能量。但是卵母細(xì)胞內(nèi)脂質(zhì)的異常沉積提高卵母細(xì)胞凍存的敏感性,阻礙卵母細(xì)胞凍存。本研究主要根據(jù)豬卵母細(xì)胞相比于其他哺乳動物卵母細(xì)胞高脂滴含量的生理特點(diǎn),將其作為研究卵母細(xì)胞脂質(zhì)沉積的模型,利用基因芯片數(shù)據(jù)對豬卵母細(xì)胞與顆粒細(xì)胞復(fù)合物轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行分析,探尋豬卵母細(xì)胞脂質(zhì)沉積的分子機(jī)理。得到主要結(jié)果如下：1.利用對豬卵母細(xì)胞的蘇丹Ⅲ染色和油紅O染色以及豬脂肪組織的HE染色,進(jìn)一步驗(yàn)證了豬卵母細(xì)胞內(nèi)脂滴含量豐富的生理學(xué)特點(diǎn)。2.為了探究豬卵母細(xì)胞脂質(zhì)沉積的相關(guān)分子機(jī)制,我們首先對豬8個(gè)組織(卵母細(xì)胞卵丘細(xì)胞復(fù)合體(COCs)、脂肪、肌肉、肝臟、肺、腎臟、血液、睪丸)進(jìn)行了非監(jiān)督層次聚類分析,通過聚類分析發(fā)現(xiàn)卵母細(xì)胞卵丘細(xì)胞復(fù)合體(COCs)與脂肪組織屬于同一個(gè)分支下而與其他組織分開。同為生殖相關(guān)的睪丸與卵母細(xì)胞卵丘細(xì)胞復(fù)合體聚類距離較遠(yuǎn)。說明豬卵母細(xì)胞卵丘細(xì)胞復(fù)合體與脂肪組織在表達(dá)模式上與其他組織相比更為相似�？赡茉谥|(zhì)沉積方面存在相似之處。3.為進(jìn)一步探究卵母細(xì)胞與脂肪組織的相似之處,我們利用WGCNA的分析方法,對豬不同部位的8個(gè)組織進(jìn)行加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析,探尋不同組織特異表達(dá)模塊以及脂滴沉積相關(guān)模塊。最終分別在卵母細(xì)胞、脂肪、睪丸、肺、血液、肌肉中找到了組織特異的模塊。并且組織特異模塊相關(guān)系數(shù)普遍達(dá)到了0.8以上,個(gè)別模塊相關(guān)系數(shù)達(dá)到了0.95以上,說明組織特異性模塊在該組織中相對特異性表達(dá)。通過對特異模塊進(jìn)行功能富集分析,我們發(fā)現(xiàn)不同的組織相關(guān)模塊,在功能富集分析上與該組織生物學(xué)功能密切相關(guān)。進(jìn)一步證明了該方法具有較高的可靠性。4.最終找到一個(gè)與脂滴沉積表型高度相關(guān)的包含34個(gè)基因的模塊(r=0.9)。對該模塊的功能富集分析發(fā)現(xiàn)其主要富集在脂肪代謝過程、磷脂代謝等方面,與脂滴形成過程相關(guān)。在這34個(gè)基因中包含5個(gè)基因卵母細(xì)胞與脂肪組織特異性表達(dá)。5.為進(jìn)一步縮小篩選基因范圍,我們對脂滴相關(guān)模塊進(jìn)一步分析,找到10個(gè)與模塊內(nèi)其他基因相比具有較高連接度的樞紐基因。在這10個(gè)樞紐基因中有4個(gè)基因卵母細(xì)胞與脂肪組織共同高表達(dá),并且比其他6個(gè)組織顯著高表達(dá),8個(gè)樞紐基因是已經(jīng)報(bào)道的與脂肪代謝、脂滴形成、肥胖相關(guān)。其中包含脂肪酸合成酶(Fatty acid synthase (FASN))、組織蛋白酶K(cathepsin K (CTSK))、白介素6(IL6)、圍脂滴蛋白(PLINI,又稱Perilipin)、ATP citrate lyase (ACLY)等這些已經(jīng)熟知的與脂肪代謝密切相關(guān)的基因。另外兩個(gè)基因TMEM229A和PATL1目前沒有相關(guān)報(bào)道與脂滴形成相關(guān),可以重點(diǎn)作為下一步與脂滴沉積相關(guān)研究的目的基因。以上結(jié)果揭示了豬卵母細(xì)胞與脂肪組織在脂質(zhì)沉積方面的共表達(dá)模式。我們最終找到了與脂滴沉積相關(guān)的模塊,并且篩選得到一些可能與卵母細(xì)胞脂肪沉積的基因。為進(jìn)一步探究卵母細(xì)胞脂質(zhì)沉積提供目的基因。
【關(guān)鍵詞】：豬 卵母細(xì)胞 脂滴 WGCNA 模塊
【學(xué)位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S828
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-9
• 高頻詞對照表9-13
• 1 文獻(xiàn)綜述13-26
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 細(xì)胞內(nèi)脂滴研究進(jìn)展14-19
• 1.2.1 脂滴的起源14-15
• 1.2.2 脂滴的形成過程15-17
• 1.2.3 脂滴的動態(tài)過程17
• 1.2.4 脂滴的生物學(xué)功能17-18
• 1.2.5 脂滴對卵母細(xì)胞的影響18-19
• 1.3 WGCNA研究進(jìn)展19-25
• 1.3.1 共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析基本思想19
• 1.3.2 WGCNA算法基礎(chǔ)19-20
• 1.3.3 WGCNA構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)步驟20-25
• 1.3.3.1 定義相似矩陣20-21
• 1.3.3.2 定義鄰接矩陣21-22
• 1.3.3.3 確定基因之間相異度22
• 1.3.3.4 識別基因模塊22-23
• 1.3.3.5 模塊與表型性狀相關(guān)聯(lián)23
• 1.3.3.6 尋找樞紐基因23-24
• 1.3.3.6 WGCNA應(yīng)用實(shí)例介紹24
• 1.3.3.7 WGCNA相關(guān)術(shù)語解釋24-25
• 1.4 研究目的與意義25-26
• 2 實(shí)驗(yàn)材料與方法26-31
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料26-28
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)動物26
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與主要試劑26-27
• 2.1.3 實(shí)驗(yàn)試劑27-28
• 2.1.4 常用實(shí)驗(yàn)試劑配制28
• 2.2 實(shí)驗(yàn)方法28-31
• 2.2.1 樣本采集28
• 2.2.2 卵母細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察28-29
• 2.2.3 豬皮下白色脂肪及小鼠棕色脂肪形態(tài)學(xué)觀察29-30
• 2.2.4 總RNA提取30
• 2.2.5 總RNA質(zhì)檢30
• 2.2.6 芯片雜交與處理30-31
• 2.2.7 差異基因及聚類分析31
• 2.2.8 模塊內(nèi)基因功能聚類分析31
• 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果31-42
• 3.1 豬卵母細(xì)胞脂滴表型分析31-32
• 3.2 表達(dá)譜芯片數(shù)據(jù)預(yù)處理與重注釋32-33
• 3.3 不同組織的表達(dá)譜芯片數(shù)據(jù)層次聚類分析33
• 3.4 豬卵母細(xì)胞與脂肪細(xì)胞共同特異表達(dá)基因33-35
• 3.5 基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析35-42
• 3.5.1 去除離群樣本35
• 3.5.2 確定軟閾值35-37
• 3.5.3 識別基因共表達(dá)模塊37
• 3.5.4 模塊與性狀之間的關(guān)系37-39
• 3.5.5 相關(guān)模塊功能聚類分析39-40
• 3.5.6 脂滴沉積相關(guān)模塊樞紐基因40-42
• 4 討論42-47
• 4.1 芯片的重注釋與數(shù)據(jù)預(yù)處理42-43
• 4.2 卵母細(xì)胞與脂肪組織共同特異表達(dá)基因43-44
• 4.3 脂滴表型相關(guān)模塊44-46
• 4.4 豬卵母細(xì)胞與脂肪組織脂滴的異同46-47
• 5 結(jié)論47-49
• 參考文獻(xiàn)49-62
• 致謝62-64
• 附錄64-69

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 林行眾;張忠華;楊清;黃三文;;黃瓜共表達(dá)基因模塊的識別及其特點(diǎn)分析[J];農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào);2015年09期

2 秦先紅;潘紅梅;張亮;陳磊;王金勇;朱礪;;細(xì)胞內(nèi)脂滴定量分析的方法比較[J];中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2014年05期

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本文編號：972137