本文關鍵詞：基于RNA-seq與small RNA-seq進行奶牛產奶性狀功能基因挖掘及生物信息學預測牛新miRNA，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本研究通過轉錄組測序(RNA-seq)和Small RNA-seq,并引入mRNA和miRNA整合分析方法,鑒定與乳成分相關的關鍵基因和(RNA,并通過比較基因組學和結構序列分析方法預測�；蚪M中的新miRNAs。利用雙熒光素酶報告基因系統初步鑒定乳成分相關靶基因與niRNA的互作關系。 試驗1：通過RNA-seq鑒定乳成分相關候選基因 本試驗以2頭具有極端高乳蛋白率乳脂率和2頭具有極端低乳蛋白率乳脂率中國荷斯坦牛乳腺上皮組織為試驗材料。通過RNA-seq分析,共得到31個差異表達基因(p-value0.05,FDR q0.05)。差異表達基因GO分析和通路分析結果顯示其富集在蛋白代謝、脂肪代謝、細胞生長／凋亡／分化、免疫細胞活化以及乳腺發(fā)育等生物過程。整合差異表達基因、前人已報道的奶牛產奶性狀GWAS和QTL數據分析,得到7個乳蛋白率和乳脂率候選基因—TRIB3, SAA (SAA1、SAA3和M-SAA3.2)、 VEGFA. PTHLH和RPL23A。 試驗2：通過small RNA-seq鑒定乳成分相關候選niRNA 為進一步探索乳成分代謝的調控,對RNA-seq個體進行了small RNA測序。通過small RNA-Seq分析,共鑒定到497個已知mRNA (miRBase21.0)和49個新miRNA。通過差異表達分析發(fā)現71個差異表達miRNA (P0.05, FDR q0.05),其中上調miRNA35個,下調miRNA36個。對所有niRNA進行靶基因預測,共得到12202個靶基因并對其GO分析和通路分析,結果顯示：靶基因主要富集在糖類代謝、脂肪代謝、蛋白質代謝、細胞分化以及免疫相關通路。 試驗3：整合分析RNA-seq-與small RNA-seq 通過small RNA-seq與RNA-seq整合分析,共篩選到22個交集基因。通過構建miRNA-Gene-pathway和miRNA-Gene-GO互作網絡圖,得到7個基因(TRIB3、SAA1、SAA3、 M-SAA3.2、PTHLH, VEGFA和ZDKN1A)可能是乳蛋白與乳脂代謝重要候選基因。miR-1388-5p、 miR-2904、miR-106b、miR-29c、miR-190a和miR-125a (b)等調控以上7個交集基因,暗示這些miRNA可能是影響乳蛋白乳脂代謝的關鍵miRNA。為深入研究：miRNA與靶基因對乳成分的調控機制,選定TRIB3、PTHLH和VEGFA以及相應niRNA進行雙熒光素酶報告基因系統分析。研究發(fā)現：miR-1388-5p、miR-2904與TRIB3, miR-29c、miR-106b、miR-190a與PTHLH之間存在相互作用,可能參與乳成分代謝。 試驗4：生物信息學預測牛基因組新miRNA 鑒定新的miRNAs,對揭示niRNAs對畜禽重要性狀候選基因表達的調控及遺傳機制至關重要。本研究根據niRNA分子序列具有一定保守性,將人、小鼠、綿羊、豬和狗五種哺乳動物已知的miRNA分子與NCBI中牛的全基因組序列(UMD3.1)對比,共預測到44條牛新的niRNA。對這些niRNA與small RNA測序得到的miRNA進行比對,并未發(fā)現有相同的miRNA。通過靶基因預測和通路分析后,預測到RIB3、CDKN1A等乳脂乳蛋白相關候選基因。 本研究利用RNA-seq與small RNA-seq并整合分析之后共得到7個乳成分候選基因,通過雙熒光素酶報告基因系統和轉染MAC-T驗證得到：miRNAs對TRIB3、PTHLH具有調控作用。
【關鍵詞】：中國荷斯坦牛 乳成分 轉錄組測序(RNA-seq) small RNA-seq
【學位授予單位】：中國農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S823
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目錄9-11
• 英文縮略詞11-13
• 第一章 文獻綜述13-30
• 1.1 畜禽重要性狀的鑒定策略13-18
• 1.2 轉錄組測序(RNA-seq)研究進展18-19
• 1.3 small RNA-seq研究進展19-20
• 1.4 miRNA-mRNA聯合分析現狀20-21
• 1.5 miRNA研究概述21-29
• 1.6 本研究的目的和意義29
• 1.7 技術路線29-30
• 第二章 基于RNA-seq挖掘乳成分關鍵基因30-61
• 2.1 試驗材料30-32
• 2.2 試驗方法32-33
• 2.3 RNA-seq數據處理及生物信息學分析33-40
• 2.4 結果與分析40-58
• 2.5 討論58-60
• 2.6 小結60-61
• 第三章 基于small RNA-seq挖掘乳成分關鍵miRNA61-92
• 3.1 試驗材料61-63
• 3.2 試驗方法63-64
• 3.3 small RNA-seq數據處理及生物信息學分析64-69
• 3.4 small RNA-seq結果69-89
• 3.5 討論89-91
• 3.6 小結91-92
• 第四章 整合分析RNA-seq與small RNA-seq92-119
• 4.1 材料和方法92-94
• 4.2 試驗方法與流程94-104
• 4.3 結果與分析104-115
• 4.4 討論115-118
• 4.5 小結118-119
• 第五章 應用生物信息學預測牛新microRNA及驗證119-128
• 5.1 試驗材料與方法119-122
• 5.2 試驗結果122-125
• 5.3 討論125-127
• 5.4 小結127-128
• 第六章 結論128-129
• 6.1 主要結論128
• 6.2 創(chuàng)新點128
• 6.3 需要進一步解決的問題128-129
• 參考文獻129-137
• 致謝137-138
• 附錄138-171
• 個人簡歷171

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前10條

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  本文關鍵詞：基于RNA-seq與small RNA-seq進行奶牛產奶性狀功能基因挖掘及生物信息學預測牛新miRNA，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：453090