本文關(guān)鍵詞：豬不同組織的轉(zhuǎn)錄組及多物種的線粒體DNA拷貝數(shù)比較分析

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【摘要】：高海拔低氧對人類和畜禽生存和發(fā)展影響較大,目前對高原民族在高海拔低氧適應(yīng)研究較多。相比于高原居住民族,高原畜禽遺傳背景和適應(yīng)高海拔低氧進化機制尚不清楚。線粒體是機體應(yīng)對低氧脅迫參與低氧適應(yīng)調(diào)控機制不可缺少的方面。線粒體形態(tài)數(shù)目改變,序列突變,細胞能量代謝改變及呼吸鏈效率調(diào)控均反映了機體應(yīng)對低氧所進行功能和分子機制調(diào)整。以高原畜禽作為研究材料是研究高海拔低氧適應(yīng)的理想模型,同時深入探索其在低氧適應(yīng)下的生理和遺傳分子機制,有利于高原畜禽育種以及種群發(fā)展,也可為研究高海拔適應(yīng)進化提供方向和證據(jù)。本研究通過熒光定量技術(shù)方法對藏豬和榮昌豬及4組高原與平原物種的心肌,眼肌,肺及腦的線粒體拷貝數(shù)進行檢測。多因素方差分析結(jié)果顯示,組織、海拔與物種均存在交互作用,影響效果為組織海拔物種。除了藏綿羊的心肌線粒體拷貝數(shù)大于腦的線粒體拷貝數(shù)以外,其余物種拷貝數(shù)在組織間的規(guī)律呈現(xiàn)一致性規(guī)律由高到低：腦心肌眼肌肺。對藏豬與榮昌豬的線粒體拷貝數(shù)定量發(fā)現(xiàn)在4個組織中均呈現(xiàn)高原物種較平原物種線粒體數(shù)日偏低的現(xiàn)象。而后對藏豬與榮昌豬眼肌的轉(zhuǎn)錄組測序,發(fā)現(xiàn)藏豬與榮昌豬眼肌組織中共有432個轉(zhuǎn)錄本差異表達,其中119個轉(zhuǎn)錄本在藏豬中差異高表達,213在榮昌豬中差異高表達。藏豬差異高表達基因與線粒體,線粒體氧化磷酸化及能量代謝,低氧應(yīng)答通路相關(guān)。而榮昌豬高表達基因與轉(zhuǎn)錄調(diào)控,細胞凋亡及學(xué)習(xí)記憶和生物節(jié)律相關(guān)。為了驗證高原物種線粒體拷貝數(shù)低于平原物種這一規(guī)律,又對多物種比較線粒體拷貝數(shù)差異分析,除個別物種的個別組織是平原物種的線粒體拷貝數(shù)高于高原物種,其余均呈現(xiàn)高原物種線粒體拷貝數(shù)低于平原物種這一規(guī)律。禽類和哺乳動物線粒體受海拔影響來看,哺乳動物心肺受海拔影響較大而禽類肺的線粒體拷貝數(shù)相對變化率最小,推測禽類高空飛行進化出獨特的呼吸構(gòu)造,導(dǎo)致禽類肺部能量代謝受海拔低氧影響不大。由于長期持續(xù)低氧下累積ROS會損傷細胞,我們推測降低線粒體數(shù)目是高原畜禽在長期低氧脅迫下建立一種優(yōu)化能量利用效率和避免ROS損傷的低耗的節(jié)約型策略。本實驗為研究高原畜禽線粒體參與低氧適應(yīng)提供了方向和分子基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：高海拔低氧適應(yīng) 線粒體拷貝數(shù) 轉(zhuǎn)錄組測序 氧化磷酸化和能量代謝
【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5-6
• Abstract6-8
• 略縮詞表8-11
• 1 文獻綜述11-22
• 1.1 動物高海拔低氧適應(yīng)的研究11-15
• 1.1.1 呼吸量變化11-12
• 1.1.2 血液理化指標改變12
• 1.1.3 細胞呼吸代謝12-13
• 1.1.4 低氧適應(yīng)遺傳分子調(diào)控機制13-15
• 1.2 線粒體與低氧應(yīng)激反應(yīng)15-17
• 1.2.1 線粒體基因組與低氧適應(yīng)15-16
• 1.2.2 線粒體拷貝數(shù)與低氧適應(yīng)16-17
• 1.2.3 線粒體氧化應(yīng)激與低氧適應(yīng)17
• 1.3 線粒體基因組Long PCR技術(shù)17-18
• 1.4 實時熒光定量PCR技術(shù)18-20
• 1.4.1 實時熒光定量PCR技術(shù)發(fā)展18
• 1.4.2 實時熒光定量PCR原理18-19
• 1.4.3 實時熒光定量PCR檢測線粒體拷貝數(shù)19-20
• 1.5 轉(zhuǎn)錄組測序(RNA-seq)20-22
• 1.5.1 轉(zhuǎn)錄組測序原理及技術(shù)優(yōu)勢20-21
• 1.5.2 轉(zhuǎn)錄組測序應(yīng)用21-22
• 2 研究目的與意義22-23
• 2.1 研究目的22
• 2.2 研究意義22-23
• 3 材料和方法23-32
• 3.1 試驗材料23-25
• 3.1.1 試驗動物23
• 3.1.2 樣品采集23
• 3.1.3 主要試劑23-24
• 3.1.4 主要儀器設(shè)備24-25
• 3.2 試驗地點25
• 3.3 試驗方法25-31
• 3.3.1 基因組DNA抽提及DNA產(chǎn)物檢測25-26
• 3.3.2 Total RNA抽提及檢測26-27
• 3.3.3 Long PCR引物合成及反應(yīng)體系27-28
• 3.3.4 熒光定量引物設(shè)計合成28-29
• 3.3.5 定量各樣品中mtDNA拷貝數(shù)29-30
• 3.3.6 RNA-seq測序30-31
• 3.4 數(shù)據(jù)分析31-32
• 4 結(jié)果與分析32-48
• 4.1 線粒體DNA完整性檢測32
• 4.2 引物擴增效率檢測32-33
• 4.3 ATP6、COX1及ND1在不同組織的相對表達量差異檢測33-34
• 4.4 藏豬和榮昌豬的不同組織線粒體拷貝數(shù)差異分析34
• 4.5 藏豬和榮昌豬的同一組織線粒體拷貝數(shù)差異分析34-35
• 4.6 藏豬與榮昌豬眼肌組織轉(zhuǎn)錄組差異分析35-39
• 4.6.1 藏豬和榮昌豬眼肌組織差異轉(zhuǎn)錄本鑒定35-36
• 4.6.2 藏豬和榮昌豬眼肌組織差異轉(zhuǎn)錄本功能分析36-37
• 4.6.3 藏豬高海拔低氧適應(yīng)的相關(guān)基因37
• 4.6.4 藏豬高海拔線粒體及能量代謝相關(guān)基因37-38
• 4.6.5 調(diào)控線粒體拷貝數(shù)變化相關(guān)基因38-39
• 4.7 線粒體拷貝數(shù)的多物種比較分析39-48
• 4.7.1 多因素方差分析39-40
• 4.7.2 高原與平原物種組織間線粒體拷貝數(shù)差異分析40-42
• 4.7.3 高原物種與平原物種的組織內(nèi)線粒體拷貝數(shù)差異分析42-46
• 4.7.3.1 藏雞與土雞的線粒體拷貝數(shù)差異分析42-43
• 4.7.3.2 牦牛與黃牛的線粒體拷貝數(shù)差異分析43-44
• 4.7.3.3 藏綿羊與小尾寒羊的線粒體拷貝數(shù)差異分析44-45
• 4.7.3.4 藏山羊與土山羊的線粒體拷貝數(shù)差異分析45-46
• 4.7.4 多物種不同組織的線粒體拷貝數(shù)受海拔的影響46-48
• 5 討論48-53
• 5.1 藏豬和榮昌豬眼肌組織轉(zhuǎn)錄組差異與功能的關(guān)系48-50
• 5.1.1 低氧相關(guān)差異基因48-49
• 5.1.2 線粒體及能量代謝相關(guān)差異基因49
• 5.1.3 線粒體生成和自噬相關(guān)基因差異與功能49-50
• 5.2 高原與平原物種線粒體拷貝數(shù)存在組織間差異50-51
• 5.3 高原物種的線粒體拷貝數(shù)低于平原物種51-52
• 5.4 物種間不同組織的線粒體拷貝數(shù)受海拔影響52-53
• 6 結(jié)論53-54
• 7 參考文獻54-61
• 附錄61-73
• 致謝73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 Laura L.Clay Montier;Janice J.Deng;;Number matters:control of mammalian mitochondrial DNA copy number[J];遺傳學(xué)報;2009年03期

2 任亮,朱寶芹,張軼博,王海燕,李塵遠,蘇玉虹,巴彩鳳;利用軟件Primer Premier 5.0進行PCR引物設(shè)計的研究[J];錦州醫(yī)學(xué)院學(xué)報;2004年06期

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本文編號：818508