采用轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和磷酸化蛋白質(zhì)組方法分析雞卵泡選擇的分子機(jī)制
發(fā)布時間:2021-12-31 22:54
母雞的卵泡發(fā)育受多種激素的調(diào)控,是雞產(chǎn)蛋性狀的分子生物學(xué)基礎(chǔ)。在產(chǎn)蛋高峰期的母雞卵巢中,8-13個直徑為6-8mm的小黃卵泡中有一個經(jīng)選擇進(jìn)入等級卵泡階段,快速生長發(fā)育直至排卵,即為卵泡選擇。卵泡選擇是維持正常產(chǎn)蛋的關(guān)鍵過程,目前已有研究證明多種激素、生長因子及其受體參與卵泡選擇,調(diào)控卵泡的發(fā)育。對雞卵泡選擇分子機(jī)制的研究,有助于鑒定雞及其它家禽產(chǎn)蛋性狀的關(guān)鍵基因,為提高雞的產(chǎn)蛋和繁殖性能提供理論依據(jù)。為了進(jìn)一步揭示雞卵泡選擇的分子機(jī)制,本研究對等級前卵泡(6-8mm小黃卵泡,S)和剛進(jìn)入等級發(fā)育的卵泡(12-15mm卵泡,一般為F6,F)進(jìn)行了轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和磷酸化蛋白質(zhì)組的測序和生物信息學(xué)分析,鑒定出兩個發(fā)育時期卵泡的差異表達(dá)基因、蛋白和蛋白磷酸化位點,進(jìn)一步分析了影響卵泡選擇的基因和蛋白質(zhì),以及在雞卵泡選擇過程的作用機(jī)制。結(jié)果如下:(1)雞小黃卵泡與F6卵泡的轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析。轉(zhuǎn)錄組測序共檢測到20,679個表達(dá)基因,以|log2(FoldChange)|>1和padj<0.05為篩選差異基因的標(biāo)準(zhǔn),共篩選到差異表達(dá)基因855個,其中上調(diào)基因202個,下調(diào)基因653個。...
【文章來源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:108 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
產(chǎn)蛋雞腹腔中發(fā)育不同時期的各級卵泡(Wangetal.,2017)
采用轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和磷酸化蛋白質(zhì)組方法分析雞卵泡選擇的分子機(jī)制22(6)在沉淀中加入1mL70%乙醇,輕輕振蕩讓沉淀飄起,4℃7500×g離心5min,洗滌RNA,棄掉乙醇。(7)將離心管蓋打開,室溫晾干后,加入50μL無RNA酶水溶解,-80℃冰箱保存。(8)RNA質(zhì)量及濃度檢測:用紫外分光光度計檢測A260/A280、A260/A230的值,并用電泳檢測RNA的質(zhì)量和濃度。2.2.1.2轉(zhuǎn)錄組文庫構(gòu)建與測序轉(zhuǎn)錄組文庫的構(gòu)建由北京諾禾致源生物信息科技有限公司(Novogene,Beijing)完成。利用Illumina的NEBNextUltraTMRNALibraryPrepKit。通過Oligo(dT)磁珠富集帶有polyA尾的mRNA,合成cDNA片段,經(jīng)過末端修復(fù)和純化連接,用AMPureXPbeads篩選篩選250-300bp左右的cDNA,獲得文庫質(zhì)檢合格后進(jìn)行Illumina測序。本研究中轉(zhuǎn)錄組建庫測序流程如下:圖2-1轉(zhuǎn)錄組測序流程(北京諾禾致源)Fig.2-1TheworkflowofRNA-seq(Novogene)2.2.1.3信息分析流程去除測序獲得的原始數(shù)據(jù)中質(zhì)量低的reads,獲得后續(xù)分析是用的cleanreads。測序質(zhì)量利用Q20(測序錯誤率1%堿基數(shù)目比)和Q30(測序錯誤率0.1%的堿基數(shù)目比)衡量,并對cleanreads序列與參考序列進(jìn)行比對。隨后進(jìn)行定量,差異顯著性分析,功
山東農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文23能富集等分析。信息分析流程如圖2-2所示。測序獲得的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)上傳到NCBISequenceReadArchive(SRA,https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/docs/),登陸號為SRP236909。圖2-2轉(zhuǎn)錄組生物信息分析流程圖Fig.2-2Theworkflowoftranscriptionalbioinformaticsanalysis2.2.1.4測序數(shù)據(jù)注釋使用HISAT2v2.0.5軟件(Mortazavietal.,2008)將CleanReads與參考基因組雞(Gallusgallus)進(jìn)行快速精確的比對,獲取Reads在參考基因組上的定位信息,并將比對上的reads進(jìn)行分類注釋。2.2.1.5基因表達(dá)分析使用subread軟件中的featureCounts工具(Liaoetal.,2014),根據(jù)基因比對在參考基因組上的位置信息,分別過濾掉比對質(zhì)量值低于10的reads、非成對比對上的reads和比對到基因組多個區(qū)域的reads,從而統(tǒng)計每個基因從起始到終止范圍內(nèi)覆蓋的reads數(shù)目。FPKM(FragmentsPerKilobaseoftranscriptperMillionfragmentsmapped)指每百萬堿基對測序的轉(zhuǎn)錄本序列片段的每千堿基片段的預(yù)期數(shù)量,作為衡量轉(zhuǎn)錄本或基因表達(dá)水平的指標(biāo)(Trapnelletal.,2010)。對樣品進(jìn)行重復(fù)性驗證。用皮爾遜相關(guān)系數(shù)的平方(R2)來反映兩個變量線性相關(guān)程度,其絕對值越大,表示相關(guān)性越強(qiáng)。據(jù)各樣本所有基因的FPKM值計算組內(nèi)及組間樣
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]KDM1A在牦牛卵泡發(fā)育過程中的表達(dá)[J]. 黃向月,熊顯榮,韓杰,楊顯英,王艷,王斌,李鍵. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(24)
[2]蛋白質(zhì)翻譯后修飾研究進(jìn)展[J]. 阮班軍,代鵬,王偉,孫建斌,張文濤,顏真,楊靜華. 中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報. 2014(07)
[3]修飾蛋白質(zhì)組學(xué)分離鑒定新技術(shù)新方法[J]. 宋春俠,孫珍,秦洪強(qiáng),葉明亮,張麗華,張玉奎,鄒漢法. 科學(xué)通報. 2013(30)
[4]Effect of epidermal growth factor on follicle-stimulating hormone-induced proliferation of granulosa cells from chicken prehierarchical follicles[J]. Jin-xing LIN,Yu-dong JIA,Cai-qiao ZHANG(Key Laboratory of Animal Epidemic Etiology & Immunological Prevention of the Ministry of Agriculture,Department of Veterinary Medicine,College of Animal Sciences,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China). Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology). 2011(11)
[5]轉(zhuǎn)錄組研究新技術(shù):RNA-Seq及其應(yīng)用[J]. 祁云霞,劉永斌,榮威恒. 遺傳. 2011(11)
[6]雌禽生殖生理研究進(jìn)展[J]. 李碧春,秦潔. 中國畜牧獸醫(yī). 2006(01)
[7]磷酸化蛋白質(zhì)分析技術(shù)在蛋白質(zhì)組研究中的應(yīng)用[J]. 王京蘭,錢小紅. 分析化學(xué). 2005(07)
[8]篩選差異表達(dá)基因和蛋白質(zhì)的方法進(jìn)展[J]. 王吉村,藥立波,趙忠良. 生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2001(01)
[9]禽類卵泡生殖內(nèi)分泌機(jī)能及其調(diào)控[J]. 劉林. 動物學(xué)雜志. 1990(04)
碩士論文
[1]高郵鴨VLDLR基因的序列分析及其多態(tài)性與生長和屠宰性狀的相關(guān)性研究[D]. 趙南南.揚州大學(xué) 2015
本文編號:3561134
【文章來源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:108 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
產(chǎn)蛋雞腹腔中發(fā)育不同時期的各級卵泡(Wangetal.,2017)
采用轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組和磷酸化蛋白質(zhì)組方法分析雞卵泡選擇的分子機(jī)制22(6)在沉淀中加入1mL70%乙醇,輕輕振蕩讓沉淀飄起,4℃7500×g離心5min,洗滌RNA,棄掉乙醇。(7)將離心管蓋打開,室溫晾干后,加入50μL無RNA酶水溶解,-80℃冰箱保存。(8)RNA質(zhì)量及濃度檢測:用紫外分光光度計檢測A260/A280、A260/A230的值,并用電泳檢測RNA的質(zhì)量和濃度。2.2.1.2轉(zhuǎn)錄組文庫構(gòu)建與測序轉(zhuǎn)錄組文庫的構(gòu)建由北京諾禾致源生物信息科技有限公司(Novogene,Beijing)完成。利用Illumina的NEBNextUltraTMRNALibraryPrepKit。通過Oligo(dT)磁珠富集帶有polyA尾的mRNA,合成cDNA片段,經(jīng)過末端修復(fù)和純化連接,用AMPureXPbeads篩選篩選250-300bp左右的cDNA,獲得文庫質(zhì)檢合格后進(jìn)行Illumina測序。本研究中轉(zhuǎn)錄組建庫測序流程如下:圖2-1轉(zhuǎn)錄組測序流程(北京諾禾致源)Fig.2-1TheworkflowofRNA-seq(Novogene)2.2.1.3信息分析流程去除測序獲得的原始數(shù)據(jù)中質(zhì)量低的reads,獲得后續(xù)分析是用的cleanreads。測序質(zhì)量利用Q20(測序錯誤率1%堿基數(shù)目比)和Q30(測序錯誤率0.1%的堿基數(shù)目比)衡量,并對cleanreads序列與參考序列進(jìn)行比對。隨后進(jìn)行定量,差異顯著性分析,功
山東農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文23能富集等分析。信息分析流程如圖2-2所示。測序獲得的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)上傳到NCBISequenceReadArchive(SRA,https://www.ncbi.nlm.nih.gov/sra/docs/),登陸號為SRP236909。圖2-2轉(zhuǎn)錄組生物信息分析流程圖Fig.2-2Theworkflowoftranscriptionalbioinformaticsanalysis2.2.1.4測序數(shù)據(jù)注釋使用HISAT2v2.0.5軟件(Mortazavietal.,2008)將CleanReads與參考基因組雞(Gallusgallus)進(jìn)行快速精確的比對,獲取Reads在參考基因組上的定位信息,并將比對上的reads進(jìn)行分類注釋。2.2.1.5基因表達(dá)分析使用subread軟件中的featureCounts工具(Liaoetal.,2014),根據(jù)基因比對在參考基因組上的位置信息,分別過濾掉比對質(zhì)量值低于10的reads、非成對比對上的reads和比對到基因組多個區(qū)域的reads,從而統(tǒng)計每個基因從起始到終止范圍內(nèi)覆蓋的reads數(shù)目。FPKM(FragmentsPerKilobaseoftranscriptperMillionfragmentsmapped)指每百萬堿基對測序的轉(zhuǎn)錄本序列片段的每千堿基片段的預(yù)期數(shù)量,作為衡量轉(zhuǎn)錄本或基因表達(dá)水平的指標(biāo)(Trapnelletal.,2010)。對樣品進(jìn)行重復(fù)性驗證。用皮爾遜相關(guān)系數(shù)的平方(R2)來反映兩個變量線性相關(guān)程度,其絕對值越大,表示相關(guān)性越強(qiáng)。據(jù)各樣本所有基因的FPKM值計算組內(nèi)及組間樣
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]KDM1A在牦牛卵泡發(fā)育過程中的表達(dá)[J]. 黃向月,熊顯榮,韓杰,楊顯英,王艷,王斌,李鍵. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(24)
[2]蛋白質(zhì)翻譯后修飾研究進(jìn)展[J]. 阮班軍,代鵬,王偉,孫建斌,張文濤,顏真,楊靜華. 中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報. 2014(07)
[3]修飾蛋白質(zhì)組學(xué)分離鑒定新技術(shù)新方法[J]. 宋春俠,孫珍,秦洪強(qiáng),葉明亮,張麗華,張玉奎,鄒漢法. 科學(xué)通報. 2013(30)
[4]Effect of epidermal growth factor on follicle-stimulating hormone-induced proliferation of granulosa cells from chicken prehierarchical follicles[J]. Jin-xing LIN,Yu-dong JIA,Cai-qiao ZHANG(Key Laboratory of Animal Epidemic Etiology & Immunological Prevention of the Ministry of Agriculture,Department of Veterinary Medicine,College of Animal Sciences,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China). Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology). 2011(11)
[5]轉(zhuǎn)錄組研究新技術(shù):RNA-Seq及其應(yīng)用[J]. 祁云霞,劉永斌,榮威恒. 遺傳. 2011(11)
[6]雌禽生殖生理研究進(jìn)展[J]. 李碧春,秦潔. 中國畜牧獸醫(yī). 2006(01)
[7]磷酸化蛋白質(zhì)分析技術(shù)在蛋白質(zhì)組研究中的應(yīng)用[J]. 王京蘭,錢小紅. 分析化學(xué). 2005(07)
[8]篩選差異表達(dá)基因和蛋白質(zhì)的方法進(jìn)展[J]. 王吉村,藥立波,趙忠良. 生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展. 2001(01)
[9]禽類卵泡生殖內(nèi)分泌機(jī)能及其調(diào)控[J]. 劉林. 動物學(xué)雜志. 1990(04)
碩士論文
[1]高郵鴨VLDLR基因的序列分析及其多態(tài)性與生長和屠宰性狀的相關(guān)性研究[D]. 趙南南.揚州大學(xué) 2015
本文編號:3561134
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