天然反義轉(zhuǎn)錄RNA是近年來在各物種中發(fā)現(xiàn)的新類型的內(nèi)源性RNA。順式天然反義轉(zhuǎn)錄RNA（cis-natural antisense transcripts,cis-NATs）因其從基因的互補(bǔ)DNA鏈轉(zhuǎn)錄而來,對(duì)其正義轉(zhuǎn)錄基因的調(diào)控存在時(shí)間和空間上的優(yōu)勢(shì)而得到了廣泛的關(guān)注和研究。然而cis-NATs的生物學(xué)功能很大程度上是未知的。作為豬體內(nèi)最大的組織骨骼肌占豬體重的40%-50%左右,因此在養(yǎng)豬生產(chǎn)中骨骼肌的生長(zhǎng)發(fā)育直接決定了生豬產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效益。研究豬骨骼肌生長(zhǎng)發(fā)育基因表達(dá)調(diào)控機(jī)理一直以來都是育種工作的重點(diǎn)和熱點(diǎn)之一。為了探索cis-NATs是否參與調(diào)控豬骨骼肌生長(zhǎng)發(fā)育過程,該過程中的表達(dá)特征、調(diào)控功能以及其自身所受的表達(dá)調(diào)控機(jī)理,本研究系統(tǒng)地分析了中外豬種（長(zhǎng)白豬和藍(lán)塘豬）骨骼肌生長(zhǎng)發(fā)育過程中cis-NATs及其特征,并利用公共數(shù)據(jù)挖掘了其潛在受到轉(zhuǎn)錄因子MYOD調(diào)控的證據(jù)。主要結(jié)果有:（1）cis-NATs廣泛存在于豬骨骼肌生長(zhǎng)發(fā)育過程中。通過系統(tǒng)分析長(zhǎng)白和藍(lán)塘豬背最長(zhǎng)肌生長(zhǎng)發(fā)育的10個(gè)時(shí)期鏈特異DGE（digital gene expression）RNA-seq數(shù)據(jù)。鑒定出356... 

【文章頁數(shù)】：143 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮略語表
1 前言
    1.1 研究問題的由來
    1.2 文獻(xiàn)綜述
        1.2.1 NATs簡(jiǎn)述
        1.2.2 NATs調(diào)控基因表達(dá)機(jī)制研究進(jìn)展
        1.2.3 cis-NATs是肌肉生長(zhǎng)發(fā)育的重要調(diào)控因子
        1.2.4 豬骨骼肌生長(zhǎng)發(fā)育過程
        1.2.5 豬cis-NATs研究進(jìn)展
        1.2.7 轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控cis-NATs表達(dá)研究進(jìn)展
        1.2.6 轉(zhuǎn)錄因子MyoD對(duì)骨骼肌生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控研究進(jìn)展簡(jiǎn)述
        1.2.8 ChIP-seq及鏈特異RNA-seq簡(jiǎn)介
    1.3 本研究的目的意義
        1.3.1 主要目的
        1.3.2 本研究的意義
2 材料與方法
    2.1 技術(shù)路線
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.1 NCBI數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)下載地址及序列號(hào)
        2.2.2 C2C12細(xì)胞系培養(yǎng)
        2.2.3 主要試劑
        2.2.4 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.2.5 主要使用的軟件、平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 豬骨骼肌組織樣品采集及總RNA提取
        2.3.2 組織總RNA反轉(zhuǎn)錄
        2.3.3 組織DNA提取
        2.3.4 細(xì)胞收集及總RNA提取
        2.3.5 細(xì)胞總RNA提取及完整性檢測(cè)
        2.3.6 高通量測(cè)序
        2.3.7 PCR引物設(shè)計(jì)
        2.3.8 PCR反應(yīng)條件及數(shù)據(jù)分析
    2.4 高通量數(shù)據(jù)分析
        2.4.1 測(cè)序數(shù)據(jù)質(zhì)控
        2.4.2 測(cè)序數(shù)據(jù)比對(duì)及注釋
        2.4.3 全基因組范圍內(nèi)鑒定SA基因
        2.4.4 全基因組范圍內(nèi)cis-NATs鑒定
        2.4.5 轉(zhuǎn)錄本表達(dá)量計(jì)算
        2.4.6 cis-NATs及其正義基因間相關(guān)表達(dá)分析
        2.4.7 cis-NATs及其正義基因剪接體間表達(dá)相關(guān)分析
        2.4.8 差異表達(dá)分析
        2.4.9 功能注釋分析
        2.4.10 通路及測(cè)序數(shù)據(jù)可視化分析
        2.4.11 ChIP-seq數(shù)據(jù)結(jié)合峰分析及motif分析
        2.4.12 ChIP-seq數(shù)據(jù)結(jié)合峰注釋
        2.4.13 ChIP-seq RNA-seq數(shù)據(jù)聯(lián)合分析
3 結(jié)果
    3.1 細(xì)胞總RNA質(zhì)控結(jié)果
        3.1.1 RNA完整性檢測(cè)結(jié)果
        3.1.2 RNA濃度檢測(cè)結(jié)果
    3.2 測(cè)序數(shù)據(jù)預(yù)處理
        3.2.1 測(cè)序數(shù)據(jù)質(zhì)控
        3.2.2 測(cè)序數(shù)據(jù)比對(duì)結(jié)果
        3.2.3 比對(duì)結(jié)果注釋
    3.3 豬全基因組范圍內(nèi)cis-NATs分析結(jié)果
        3.3.1 鑒定出3561個(gè)SA基因
        3.3.2 鑒定出3306個(gè)cis-NATs轉(zhuǎn)錄區(qū)域
    3.4 多手段驗(yàn)證豬cis-NATs
    3.5 豬cis-NATs表達(dá)模式分析及驗(yàn)證
        3.5.1 cis-NATs主要在胚胎期表達(dá)
        3.5.2 cis-NATs主要與其正義轉(zhuǎn)錄基因共表達(dá)
        3.5.3 cis-NATs影響其正義轉(zhuǎn)錄基因的可變剪切
        3.5.4 qPCR驗(yàn)證共表達(dá)關(guān)系
        3.5.5 超過1200個(gè)cis-NATs在肌肉發(fā)育過程中差異表達(dá)
        3.5.6 qPCR驗(yàn)證差異表達(dá)分析結(jié)果
    3.6 豬cis-NATs功能預(yù)測(cè)
        3.6.1 KEGG通路富集分析結(jié)果
        3.6.2 GeneOntology功能注釋結(jié)果
        3.6.3 能量代謝通路可視化分析
    3.7 C2C12細(xì)胞系測(cè)序結(jié)果分析
        3.7.1 C2C12 RNA-seq數(shù)據(jù)分析
        3.7.2 MyoD ChIP-seq結(jié)合峰鑒定結(jié)果
        3.7.3 MyoD結(jié)合峰注釋結(jié)果
        3.7.4 MyoD結(jié)合motif分析結(jié)果
    3.8 MyoD對(duì)cis-NATs表達(dá)調(diào)控初步分析
        3.8.1 C2C12 RNA-seq及ChIP-seq數(shù)據(jù)聯(lián)合分析結(jié)果
    3.9 骨骼肌生長(zhǎng)發(fā)育過程中MYOD對(duì)cis-NATs表達(dá)調(diào)控初步分析
4 討論
    4.1 cis-NATs在骨骼肌生長(zhǎng)發(fā)育中的作用
        4.1.1 cis-NATs廣泛存在于豬骨骼肌生長(zhǎng)發(fā)育過程中
        4.1.2 cis-NATs表達(dá)模式
        4.1.3 共表達(dá)正義反義轉(zhuǎn)錄基因?qū)χ饕患谀芰看x相關(guān)通路中
        4.1.4 共表達(dá)正義反義轉(zhuǎn)錄基因?qū)εc肌纖維類型
    4.2 骨骼肌細(xì)胞中Myo D在全基因組范圍內(nèi)廣泛結(jié)合
    4.3 MYOD對(duì)反義轉(zhuǎn)錄基因的調(diào)控
        4.3.1 C2C12細(xì)胞系中cis-NATs潛在受到Myo D調(diào)控
        4.3.2 豬骨骼肌生長(zhǎng)發(fā)育過程中cis-NATs與MYOD
5 小結(jié)
    5.1 本研究的主要結(jié)論
    5.2 本研究的創(chuàng)新點(diǎn)與特色
    5.3 本研究不足之處與下一步工作建議
在讀期間的其他研究或?qū)嵺`工作
參考文獻(xiàn)
附錄
    附錄A 補(bǔ)充數(shù)據(jù)
        附錄A.1 NCBI參考基因組數(shù)據(jù)驗(yàn)證cis-NATs鑒定結(jié)果
        附錄A.2 GeneOntology統(tǒng)計(jì)結(jié)果
        附錄A.3 能量代謝相關(guān)通路可視化分析結(jié)果
    附錄B 相關(guān)程序核心代碼
        附錄B.1 Reads注釋perl語言腳本核心代碼
        附錄B.2 ChIP-seq注釋perl語言核心代碼
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]天然反義RNA（NATs）:基因表達(dá)的重要調(diào)控分子[J]. 畢延震,黃捷,姜黎.  中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào). 2010(09)



本文編號(hào)：3712594