RNA-seq用于获得共轭亚油酸对贵妃鸡肌内脂肪代谢调控的关键基因

通过转录物组测序获得在贵妃鸡基础日粮中添加共轭亚油酸(CLA)对肌内脂肪代谢的差异表达基因,经生物信息学分析获得相关的信号通路及可能发挥重要作用的候选基因,为CLA对肌内脂肪沉积的分子机制奠定基础。本研究选用55日龄健康的贵妃鸡为试验动物,在基础日粮中添加CLA 0%、1%和2%,预饲期1周,正饲期6周。屠宰采集胸肌组织进行转录物组测序,对测序数据进行差异表达分析,差异表达基因GO功能和差异表达基因KEGG通路富集分析,筛选出与胸肌脂类代谢相关的差异表达基因,利用qRT-PCR对差异表达基因进行验证。结果显示,共获得1 065个差异表达基因,其中上调基因703个,下调基因362个。GO富集结果显示,差异表达基因主要富集在生物过程的细胞过程、单一生物过程、生物调节和代谢过程。KEGG信号通路富集显示,差异表达基因显著富集在黏着斑、不饱和脂肪酸生物合成、脂肪酸生物合成和类固醇生物合成等信号通路中,发现11个主要与肌内脂肪代谢相关的候选基因,分别是FADS1、FADS2、ELOVL5、ACOX2、SLC27A1、FABP5、LPL、LOC107050163、ENSGALG00000030996、ENSGALG00000005043和ENSGALG00000048882。并随机选取6个基因进行qRT-PCR验证,其相对表达量变化趋势与测序结果一致。本研究筛选到CLA影响贵妃鸡胸肌脂类代谢相关的差异表达基因,并对11个主要参与脂肪代谢相关的基因进行分析,为揭示CLA调控肌内脂肪沉积的分子机制奠定基础。     

羊驼皮肤中核糖体蛋白L34（RPL34）基因表达的分析

从羊驼皮肤eDNA文库中筛选到冗P￡34的克隆,经PCR鉴定并测序得知：一种克隆的大小为270bp（命名为尺P躬4,）,另一种克隆的大小为470bp（命名为RPL34Ⅱ）。序列分析发现,RPL34Ⅰ和Ⅱ在核苷酸水平上,5’UTR区不具有同源性,3’UTR区具有同源性;在氨基酸水平上,部分具有高度同源性;分子进化树分析表明二者具有不同的进化速率。此外,RPL34Ⅰ和Ⅱ对应于不同的转录本。通过以上结果分析,认为RPL34Ⅰ和RPL34Ⅱ二者同时在羊驼皮肤中表达,可能是RPIJ34的两个剪接体,发挥不同的生物学功能。     

MicroRNA-411a-3p过表达抑制Ca2+信号转导与羊驼黑色素细胞的增殖和迁移

黑色素细胞中产生的黑色素转移及黑色素细胞的增殖和迁移均与色素沉积有关。黑色素细胞的增殖需要有丝分裂原协同进行。黑色素细胞的增殖和分化受组织环境以及多种毛色基因的调控。miRNA-411a-3p在不同毛色羊驼皮肤中呈差异表达,且通过靶向IGF1R调控黑色素生成。但miRNA-411a-3p是否与黑色素颗粒迁移、黑色素细胞的增殖和迁移相关未见报道。本研究通过miRNA-411a-3p转染羊驼黑色素细胞后发现,与对照组相比,钙离子信号转导水平下降了（91.73±1.53）% (P<0.01),与黑色素转移有关的Rab27a和肌球蛋白Va在蛋白质水平的表达均被下调,同时与细胞增殖有关的整联蛋白β1和β5相关基因在转录水平分别下降了（44.67 ± 13.67）%（P<0.01）和（30.72 ± 6.23）% (P<0.01),在蛋白质水平表达下降了（45.18 ± 1.96）% (P<0.001)和（11.52 ± 1.09）% (P<0.001)。综上所述,miRNA-411a-3p过表达后会抑制钙离子信号转导,以及羊驼黑色素细胞的增殖和迁移。     

MicroRNA-411a-3p过表达抑制Ca2+信号转导与羊驼黑色素细胞的增殖和迁移

黑色素细胞中产生的黑色素转移及黑色素细胞的增殖和迁移均与色素沉积有关。黑色素细胞的增殖需要有丝分裂原协同进行。黑色素细胞的增殖和分化受组织环境以及多种毛色基因的调控。miRNA-411a-3p在不同毛色羊驼皮肤中呈差异表达,且通过靶向IGF1R调控黑色素生成。但miRNA-411a-3p是否与黑色素颗粒迁移、黑色素细胞的增殖和迁移相关未见报道。本研究通过miRNA-411a-3p转染羊驼黑色素细胞后发现,与对照组相比,钙离子信号转导水平下降了（91.73±1.53）% (P<0.01),与黑色素转移有关的Rab27a和肌球蛋白Va在蛋白质水平的表达均被下调,同时与细胞增殖有关的整联蛋白β1和β5相关基因在转录水平分别下降了（44.67 ± 13.67）%（P<0.01）和（30.72 ± 6.23）% (P<0.01),在蛋白质水平表达下降了（45.18 ± 1.96）% (P<0.001)和（11.52 ± 1.09）% (P<0.001)。综上所述,miRNA-411a-3p过表达后会抑制钙离子信号转导,以及羊驼黑色素细胞的增殖和迁移。     

适度放牧增加内蒙古典型草原甲烷氧化菌丰度和甲烷吸收

微生物氧化是大气甲烷唯一的生物汇.认识草原甲烷(CH₄)通量对不同利用方式的响应是制定低碳高效草原管理体系的基础.本研究通过测定内蒙古中部典型草原在放牧、割草和围封管理下生态系统的CH₄通量和土壤甲烷氧化菌丰度,旨在确定不同利用方式对内蒙古典型草原生态系统CH₄吸收的影响,验证甲烷氧化菌功能基因(pmoA)丰度调控CH₄通量.测定草原是连续5年实施4种不同利用处理的试验草原,4个处理为全植物生长季(5—9月)放牧(T₁)、春夏5月和7月放牧(T₂)、秋季割草(T₃)和围封禁牧(T₀).在测定植物生物量和土壤理化特征的基础上,采用静态箱置法测定草原植物生长季CH₄通量,采用分子技术测定草原表层土壤甲烷氧化菌pmoA功能基因的丰度.结果表明: 放牧显著促进CH₄吸收,增加甲烷氧化菌丰度(即每克干土pmoA功能基因拷贝数),其在生长季的变化范围是6.9×10⁴~3.9×10⁵.T₁处理下植物生长季的CH₄平均吸收量为(68.21±3.01) μg·m^-2·h^-1,显著高于T₂、T₃和T₀处理22.1%、37.5%和30.9%.草原CH₄吸收与甲烷氧化菌丰度呈极显著正相关,与土壤砂粒占比呈显著正相关,而与土壤粉粒占比、土壤水分含量、土壤铵态氮和硝态氮含量,以及植物地上生物量呈显著负相关.表明不同利用方式下内蒙古典型草原都是CH₄的汇,而适度放牧可增加草原土壤砂粒占比,降低土壤无机氮含量和植被生物量,提高土壤甲烷氧化菌丰度和CH₄吸收.本结果对制定低排放草原管理体系具有重要意义.