雌性藏猪不同生长发育阶段肌肉生长和脂肪沉积相关基因的表达模式

本研究利用包含140个与猪肌肉生长和脂肪沉积密切相关基因的Oligo功能分类基因芯片检测了藏猪在2、4、6和8月龄间背最长肌中这些基因的表达量变化,并在2月龄时与脂肪型的太湖猪和瘦肉型的长白猪进行比较.ANOVA分析结果表明:2-8月龄间藏猪分别有10和 7个基因的表达差异达极显著(P<0.01)和显著水平(P<0.05);2月龄时藏猪体重极显著低于长白猪(P<0.01)和显著低于太湖猪(P<0.05),而藏猪肌纤维面积却为最大,但品种间差异未达显著水平(P>0.05);2月龄时3个品种间分别有15和13个基因的表达差异达极显著 (P<0.01)和显著水平(P<0.05).STEM聚类分析结果表明:直线下降和上升是藏猪在2 -8月龄间最具代表性的基因表达模式(P<0.01).另外,5个差异表达基因的荧光定量RT -PC R验证结果与基因芯片结果的Person相关系数平均高达0.856±0.109.提示:藏猪在2-8月龄间骨骼肌生长发育强度较肌内脂肪合成沉积占优势,2月龄时藏猪脂肪酸合成相关基因的表达水平较其他两品种低,而脂肪酸β氧化和肌纤维生长相关基因的表达水平较高,与其在高原独特的自然生态环境和全放牧散养的饲喂方式下长期形成的品种特性相符 [动物学报 54(3):442-452,2008].     

猪背最长肌中肌肉生长和脂肪沉积相关基因的差异表达和主成分分析

骨骼肌细胞和脂肪细胞在分化生长速度上相对竞争的平衡点是猪肉质和胴体性状的决定因素.利用Oligo功能分类芯片检测了瘦肉型的长白猪和脂肪型的太湖猪在初生、1、2、3、4和5月龄间背最长肌中肌肉生长和脂肪沉积相关基因的动态表达变化.差异表达分析结果显示,在初生至5月龄的品种间分别有15、16、11、13、18和20个基因的表达差异倍数大于2倍.品种内的方差分析表明,长白猪分别有18和22个基因,太湖猪分别有3和7个基因在月龄间的表达差异达极显著(Ｐ<0.01)和显著水平(Ｐ<0.05).主成分分析结果显示,先降后升是两品种内最具代表性的基因表达模式,且长白猪和太湖猪分别有7和6个基因的表达模式明显偏离其他基因,提示其可能受到了重要的调控. 此外,5个差异表达基因的荧光定量RT-PCR验证结果均与芯片结果呈正相关趋势.以上结果筛选出了对于猪肉质和胴体性状可能具有重要影响,值得深入研究的一些候选基因,为深入研究生长发育过程中参与肌纤维生长和脂肪酸合成关键基因的表达变化规律和互作调控机制提供了基础数据.     

生物芯片数据处理和分析方法

生物芯片的广泛应用产生大量的数据,如何处理和分析这些数据以得到有意义的结果,是生物信息学重要的研究课题之一.本文简单介绍了常用的数据预处理,差异基因筛选,聚类分析方法和数据的网络存储.     

长白猪和太湖猪不同生长阶段脂肪中肉质和胴体性状相关基因的表达谱分析

动物个体的皮下脂肪厚度（subcutaneous fat thickness,SFT）和肌内脂肪（intramuscular fat,IMF）含量取决于活体内脂肪酸合成与氧化竞争的动态平衡点．利用包含140个与猪脂肪沉积、代谢和肌肉生长密切相关基因的Oligo功能分类基因芯片检测了脂肪型的太湖猪和瘦肉型的长白猪在1,2,3,4和5月龄间背部皮下脂肪中这些基因的动态表达变化,发现长白猪有25个基因在月龄间的表达差异达显著水平（P〈0．05）,且包含23个基因的“参与脂肪或类固醇代谢的酶和调节蛋白”基因分组在品种间具有极显著意义（P〈0．01）．提示两猪种脂肪沉积能力的巨大表型差异可能与这些基因的差异表达规律密切相关．STEM聚类分析显示长白猪和太湖猪各有两个表达模式分别具有极显著（P〈0．01）和显著性意义（P〈0．05）,但太湖猪基因表达谱比较分散,占主导优势的表达模式没有长白猪明显．提示太湖猪脂肪细胞内参与相关代谢活动的基因间的调控关系较长白猪复杂．基于动态贝叶斯模型构建的基因调控网络从一定程度上反映了两猪种在脂肪沉积代谢相关生理生化活动方面存在的明显差异,可从中挖掘相关性状潜在的关键特征基因．此外,对5个差异表达基因的荧光定量RT-PCR验证显示两种实验方法结果的相关系数平均高达0．874±0．071．以上结果筛选出了对于猪脂肪相关性状可能具有重要影响并值得深入研究的一些基因,初步揭示了生长发育过程中脂肪细胞基因表达调控的分子互作机制．     

基因芯片与高通量DNA测序技术前景分析

基因芯片与第二代DNA测序是两种重要的高通量基因组学研究技术,对于揭示基因组的结构与功能已经并正在发挥重要的推动作用．基因芯片技术建立了10多年,技术日渐成熟,在功能基因组、系统生物学、药物基因组的研究中已经得到了广泛的应用．2003年,454公司首先建立了高通量的第二代测序技术,其他公司相继推出了Solexa和Solid测序技术．虽然第二代测序技术建立的时间不长,但发展非常快,已经应用于基因组,包括测序和表观基因组学以及功能基因组学研究的许多方面．本文简要综述了基因芯片和第二代测序技术及其应用进展,并分析了这两种高通量基因组学技术的前景．