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思路分享丨高通量技术助力畜禽转录调控研究

发布时间:2022-11-7 11:07:37阅读次数: 分享到:







畜禽是指能为人类满足肉、蛋、奶等需要,并经过长期驯化的动物,具有极高的经济价值;同样对于畜禽的研究也十分广泛,无论是基于畜禽的种业保护、新品种的研发或是药物、饲料等对畜禽生长的影响等各方各面都值得深入的研究。


高通量技术也已经广泛应用于畜禽业的研究,从基因组的构建、不同品系差异原因的探索,到不同肉质、口味的源头研究等等,已经有许多基于高通量技术的研究,也通过这些研究对畜牧业及畜牧经济产生了积极且正面的影响,小编也精选了基于高通量技术对常见畜禽在转录调控方向的研究,希望能为在相关领域的老师提供研究思路。


#1

Iso-seq助力猪骨骼肌可变剪接研究


研究物种:

发表期刊:Biomolecules(IF=4.88)

研究方式:3+2转录组

研究概述:

肉质是生猪育种与生产中的重要经济性状,肌内脂肪(IMF)是改善肉质的重要因素。为了探究可变剪接(AS)对肉质的潜在影响,研究利用了Iso-seq和RNA-seq技术,对胸最长肌(LT)和半腱肌(ST),两种不同IMF含量的肉质之间的AS差异。通过Iso-seq技术发现了大量的新转录本,丰富了猪的注释,同时也发现了大量的AS事件,其中在两种肌肉之间差异的AS(DAS)有3930个。通过对Iso-seq和RNA-seq的整体分析,鉴定出了1174个差异基因,其中122个为DAS基因。通过KEGG分析,发现这些DAS基因在LT和ST的表型差异中起到重要作用,通过影响脂肪降解等通路调节肌肉脂肪沉积。研究更新了现有猪基因组的注释,同时也探究肉质和IMF沉积的机制。


图1 可变剪接情况


#2

miRNA-mRNA助力山羊生育性状研究


研究物种:云上黑山羊

发表期刊:Front Endocrinol(IF=5.55)

研究方式:miRNA测序+mRNA测序

研究概述:

生育性状是评价雌性家畜的主要指标,能直观反映其经济价值。颗粒细胞(GC)是卵泡的基本功能单位,在生殖过程中发挥重要的作用,因此GC的增殖对雌性家畜来说必不可少。影响GC增殖的因素很多,但在非编码RNA调控方面仍有许多空白需要填补。研究利用mRNA和miRNA测序技术,对我国特色山羊品种-云上黑山羊的卵巢组织进行研究,通过构建不同生育性能的差异组进一步研究生育性状差异的调控机制。研究通过构建miRNA-mRNA网络,筛选了调控山羊高繁殖力的潜在分子途径,并通过体外实验对候选基因及其调控基因进行了验证。确定了chi-miR-439-3p-JAK3调控通路,为云上黑山羊GC的增殖和繁殖力提供了新的视角。


图2 差异miRNA-mRNA互作网络


#3

多组学研究探索猪营养不良影响


研究物种:

发表期刊:Frontiers in Nutrition(IF=6.59)

研究方式:RNA-seq+代谢组+16s

研究概述:

营养不良一直是导致儿童死亡的重要原因,会导致多种疾病,危害发育和身体健康,严重者危及生命。研究利用猪构建营养不良模型,利用多组学对营养不良动物的表现数据、肠道基因表达、肠道微生物及肝脏代谢情况进行关联。对营养不良和正常仔猪的各部位肠道进行了RNA-seq检测,并通过WGCNA分析关联表型数据,同时也进一步整合了转录组与微生物、转录组与肝脏代谢物。发现营养不良引起组织基因表达的改变,从而影响能量平衡、细胞增殖、营养吸收和对压力的反应。包括谷胱甘肽过氧化物酶在内的抗氧化剂基因的抑制与金属离子转运蛋白的诱导相协调,与肝脏代谢产物的变化相对应。这些数据表明营养不良动物的肠道中存在氧化应激。


图3 正常和营养不良仔猪十二指肠基因表达及通路分析


总  结

畜禽是具有重要研究和经济价值的研究方向,除了上述的研究方向外,在转录调控方向还可以就一步研究畜禽的环境应激机制、不同饲料及饲养方式对畜禽生长的影响、免疫应激以及多种方式的调控等。利用二、三代技术挖掘RNA层面的调控机制,利用蛋白组、代谢组构建整体的调控网络,再结合微生物、基因组等组学产品扩展研究内容宽度,为研究添砖加瓦。

PS

菲沙基因在畜禽研究方向有丰富的项目经验,猪、牛、羊等常见物种均有项目文章产出,同时菲沙基因正在进行十周年感恩特惠(详情咨询请拨打027-87224696),快来参与吧~

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