牛miR-30-5p在骨骼肌中的表達(dá)與功能研究
本文關(guān)鍵詞:牛miR-30-5p在骨骼肌中的表達(dá)與功能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:MicroRNAs(miRNAs)是一類長度只有22個(gè)左右核苷酸的單鏈非編碼RNA。現(xiàn)已表明,miRNA在肌肉的生長發(fā)育過程中也發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。TargetScan預(yù)測MBNL基因家族為miR-30-5p靶基因。MBNL蛋白家族成員均為可變剪切調(diào)控因子,其中MBNL1能夠使肌肉相關(guān)基因INSR的mRNA中exon11和Trim55的mRNA中的exon9在轉(zhuǎn)錄過程中不被切掉,而INSR被發(fā)現(xiàn)能夠參與到與肌肉發(fā)育有關(guān)的信號(hào)通路中。MBNL1和MBNL3被報(bào)道在肌肉發(fā)育過程中具有重要的功能。本研究通過生物信息學(xué)的方法分析了miR-30-5p中的三個(gè)成員的在染色體上的位置及其相互間的保守性以及各自物種間的保守性。利用qPCR、Western Blot、siRNA干擾及雙熒光素酶報(bào)告載體系統(tǒng)的方法分別研究了mi R-30-5p在牛心、肝、脾、肺、腎、骨骼肌和脂肪等組織中的表達(dá)譜、其在肌肉分化中的作用,驗(yàn)證了其與其靶基因MBNL之間的靶向關(guān)系、分析了MBNL1對肌肉分化的影響,探究了miR-30-5p對MBNL1下游基因INSR和Trim55基因可變剪切的影響。本研究的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:(1)通過序列保守性分析,發(fā)現(xiàn)miR-30a-5p、miR-30b-5p和miR-30e-5p之間以及它們在人、小鼠和牛的物種間的保守性都很高;(2)胎牛、犢牛和成年牛不同組織(心、肝、脾、肺、腎、骨骼肌和脂肪)的表達(dá)譜分析結(jié)果顯示,miR-30-5p在心、肺、腎和骨骼肌中表達(dá)量較高,且miR-30b-5p在胎牛、犢牛和成年牛之間的表達(dá)量有顯著性的差異(p0.05),顯示了miR-30-5p在肌肉發(fā)育過程中所具有的重要作用;(3)成功構(gòu)建了mi R-30a-5p、miR-30b-5p和miR-30e-5p的pcDNA3.1(+)的過表達(dá)載體,成功構(gòu)建了MBNL1、MBNL2和MBNL3的3’UTR片段的熒光素酶報(bào)告載體及其突變型載體;(4)在C2C12細(xì)胞中過表達(dá)miR-30-5p,發(fā)現(xiàn)肌肉分化標(biāo)記分子MyoG和MHC的mRNA表達(dá)量顯著下降(p0.05),Western Blot實(shí)驗(yàn)證明MyoG和MHC的蛋白表達(dá)量也得到抑制,標(biāo)記分子的表達(dá)量被下調(diào)充分證明了,miR-30-5p能夠抑制肌肉的分化;(5)雙熒光素酶報(bào)告實(shí)驗(yàn)和Western Blot的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了這一預(yù)測結(jié)果,即mi R-30a-5p和miR-30e-5p能夠下調(diào)MBNL1、MBNL2和MBNL3基因的表達(dá)量(p0.05),mi R-30b-5p能夠下調(diào)MBNL1和MBNL2的表達(dá)量(p0.05);(6)RNAi實(shí)驗(yàn)中,MyoG和MHC的mRNA(p0.05)和蛋白水平均被下調(diào),證明了MBNL1能夠促進(jìn)肌肉的分化;(7)mi R-30-5p過表達(dá)載體轉(zhuǎn)染C2C12細(xì)胞后,qPCR檢測發(fā)現(xiàn)INSR的exon11和Trim55的exon9的表達(dá)量下降(p0.05),證明了該miR-30-5p能夠促進(jìn)INSR的成熟mRNA中exon11的缺失,促進(jìn)Trim55成熟mRNA中exon9的缺失。綜上所述,mi R-30-5p能夠靶向下調(diào)MBNL的表達(dá)量,進(jìn)而能夠抑制肌肉的分化。
【關(guān)鍵詞】:牛 miR-30-5p 肌肉分化 MBNL 可變剪切
【學(xué)位授予單位】:西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:S823
【目錄】:
- 摘要6-8
- ABSTRACT8-13
- 文獻(xiàn)綜述13-25
- 第一章 骨骼肌發(fā)育概述13-19
- 1.1 骨骼肌的發(fā)育13
- 1.2 骨骼肌生長發(fā)育相關(guān)通路13-16
- 1.2.1 肌肉的肥大14
- 1.2.2 PI3K/Akt信號(hào)通路14
- 1.2.3 EPK信號(hào)通路14
- 1.2.4 mTOR-S6K信號(hào)通路14-16
- 1.3 骨骼肌的病理研究16
- 1.4 骨骼肌發(fā)育相關(guān)基因MBNL研究進(jìn)展16-19
- 第二章 MicroRNA (mi RNA)研究進(jìn)展19-25
- 2.1 mi RNA的表達(dá)19
- 2.2 mi RNA的轉(zhuǎn)錄19-20
- 2.3 mi RNA的成熟20-21
- 2.4 RISC的裝配21
- 2.5 mRNA的降解和蛋白質(zhì)翻譯過程的抑制21-22
- 2.6 mi RNA對肌肉發(fā)育的影響22
- 2.7 mi RNA的定量檢測22-23
- 2.8 miR-30的研究進(jìn)展23-24
- 本研究的目的意義24-25
- 實(shí)驗(yàn)部分25-65
- 第三章 miR305p表達(dá)譜的研究25-32
- 3.1 實(shí)驗(yàn)材料25
- 3.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備25
- 3.3 試劑及試劑盒25
- 3.4 實(shí)驗(yàn)方法25-26
- 3.4.1 miR305p的生物信息學(xué)分析25
- 3.4.2 miR305p在胎牛、犢牛和成年牛各組織中的表達(dá)25-26
- 3.5 結(jié)果與分析26-30
- 3.5.1 miR305p的生物信息學(xué)分析26-28
- 3.5.1.1 1miR-30-5pp在基因組組位置分析26-27
- 3.5.1.2 miR305p各成員間保守性分析27
- 3.5.1.3 miR305p物種間保守性分析27-28
- 3.5.2 miR305p的表達(dá)譜研究28-30
- 3.6 討論30-31
- 3.7 小結(jié)31-32
- 第四章 miR305p對骨骼肌肌肉分化的影響32-40
- 4.1 實(shí)驗(yàn)材料32
- 4.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備32
- 4.3 試劑及試劑盒32
- 4.4 實(shí)驗(yàn)方法32-36
- 4.4.1 構(gòu)建mi R305p過表達(dá)載體32-34
- 4.4.2 miR305p前體PCDNA3.1(+)載體構(gòu)建34-35
- 4.4.3 miR305p對肌肉分化影響的研究35-36
- 4.5 結(jié)果與分析36-39
- 4.5.1 pre-miR305p過表達(dá)載體pcDNA3.1(+)的構(gòu)建36-38
- 4.5.2 miR305p過表達(dá)載體表達(dá)成熟miRNA能力的檢測38
- 4.5.3 miR305p對肌肉分化的影響38-39
- 4.6 討論39
- 4.7 小結(jié)39-40
- 第五章 miR305p直接靶向MBNL40-61
- 5.1 實(shí)驗(yàn)材料40
- 5.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備40
- 5.3 試劑及試劑盒40
- 5.4 實(shí)驗(yàn)方法40-46
- 5.4.1 miR305p與MBNL表達(dá)量的相關(guān)關(guān)系40
- 5.4.2 雙熒光素酶實(shí)驗(yàn)40-44
- 5.4.3 MBNL基因mRNA及蛋白的表達(dá)量:44-45
- 5.4.4 MBNL1促進(jìn)肌肉分化45-46
- 5.5 結(jié)果與分析46-58
- 5.5.1 miR305p與MBNL表達(dá)量的相關(guān)關(guān)系46-49
- 5.5.2 MBNL 3’UTR的雙熒光素酶報(bào)告載體的構(gòu)建49-50
- 5.5.3 MBNL3’UTR突變型熒光報(bào)告載體載體構(gòu)建50-52
- 5.5.4 miR305p直接靶向MBNL152-54
- 5.5.5 miR305p直接靶向MBNL254-56
- 5.5.6 miR305p直接靶向MBNL356-57
- 5.5.7 MBNL1促進(jìn)肌肉分化57-58
- 5.6 討論58-60
- 5.7 小結(jié)60-61
- 第六章 miR305p調(diào)節(jié)INSR和Trim55的可變剪切61-65
- 6.1 實(shí)驗(yàn)材料61
- 6.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備61
- 6.3 試劑及試劑盒61
- 6.4 實(shí)驗(yàn)方法61-62
- 6.4.1 細(xì)胞培養(yǎng)與轉(zhuǎn)染61
- 6.4.2 定量檢測INSR和Trim55的mRNA表達(dá)量61-62
- 6.5 結(jié)果與分析62-63
- 6.6 討論63-64
- 6.7 小結(jié)64-65
- 結(jié)論與創(chuàng)新點(diǎn)65-66
- 結(jié)論65
- 創(chuàng)新點(diǎn)65-66
- 參考文獻(xiàn)66-74
- 附錄74-81
- 致謝81-82
- 作者簡介82
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