农学论文哪里有? 笔者经过研究,得出以下结论:在 BmNPV 感染 72h 后的家蚕细胞及对照组家蚕细胞中,共鉴定得到 2837 个上调的lncRNA和1613个下调的lncRNA;此外,还鉴定得到66个差异表达的miRNAs,其中 35 个上调,31 个下调。
第 1 章 绪论
1.2 lncRNA 的特性
2002 年,日本科学家在小鼠大规模测序中鉴定到许多较长的非编码 RNA(longnoncoding RNA,lncRNA) 转录本,因此首次提出长链非编码 RNA 这一概念[10],通常将其定义为由基因组编码的,长度大于 200 个核苷酸的 RNA。研究表明,lncRNA广泛存在于在动物、植物、真菌、原核生物以及病毒等多种生物中 (Angrand et a1,2015)。在哺乳动物中,lncRNA 占总 RNA 的比例可达 4%-9% [11]。lncRNA 能够通过不同的作用机制,如 RNA-DNA 相互作用、 RNA-RNA 碱基配对、 RNA-蛋白相互作用等,在表观遗传水平、转录水平和转录后水平调控基因的表达,参与 X 染色体失活、基因组印迹、染色质修饰、转录激活、转录干扰、蛋白质折叠与变性、核内运输以及疾病的发生等重要过程。[12-14]。lncRNA 具有各组织之间的时空表达特异性,不同组织或同一组织器官之间的 lncRNA 表达量会随生长发育的阶段而发生改变[15; 16]。
起初,由于 lncRNA 无编码功能被人们视为基因组中的垃圾物质,随着研究的深入,发现 lncRNA 有着广泛的调控功能。现今,lncRNA 受到了科学家们的高度关注,成为研究的热点。
第 3 章 BmN PV 感染相关的 miRNA 的鉴定及 ceR NA 调控网络的构建
3.1 引言
miRNA 是一种由内源性基因编码的,长度约 20~25nt 的非编码单链 RNA,广泛参与包括生长发育、细胞凋亡及抗病毒等一系列重要的生命过程,与疾病的发生及宿主的免疫应答密切相关。lncRNAs 的调节作用通常是通过一个涉及 mRNA、miRNA和蛋白质的大型复杂网络实现的。已经有大量的研究探讨了 lncRNA-miRNA-mRNA网络在多种疾病生物学过程中的调控作用 [85; 86]。本研究对感染 BmNPV 72h 后的家蚕细胞以及未感染的对照组细胞进行小 RNA 测序,筛选鉴定 BmNPV 感染后差异表达的 miRNA(DEmiRNA), 并对 DEmiRNAs 的靶基因进行预测和生物信息学分析。结合转录组和小 RNA 测序数据,构建了 BmNPV 感染过程中 lncRNA-miRNA-mRNA 的调控网络,为研究 lncRNA 在家蚕与 BmNPV 互作中的作用提供线索。
基于 ceR NA 理论,在全基因组转录组水平构建 lncRAN-miRNA-mRNA 调控网络,方法如下:首先,使用 miRanda 等多个软件,分析 DEmiRNA 的靶 lncRNA 和靶 mRNA。然后,根据基因表达量,计算 miRNA,与该 miRNA 具有靶向关系的 lncRNA 以及mRNA 的 皮 尔 森 相 关 性 系 数 r , 选 择 负 相 关 , 依 据 r<-0.9 进 行 筛 选 ; 构 建lncRNA-miRNA-mRNAR 的 ceR NA 的调控网络。
第 4 章 Lnc_209997 在 BmN PV 与 BmN 细胞互作过程中的机制研究
4.1 引言
长链非编码 RNA (lncRNA)可通过多种作用机制影响生物体的机能,在病毒与宿主的互作过程中发挥了重要的作用。在第 2 章中,通过转录组测序分析鉴定得到一批在感染和未感染 BmNPV 的家蚕细胞中差异表达的 lncRNAs。其中,Lnc_209997在感染组中表达量显著下调。此外,还发现 Lnc_209997 与在感染组显著上调的miR-275-5p 有结合位点,miR-275-5p 预测的靶基因经 GO 与 KEGG 分析发现涉及免疫通路。因而挑选了 Lnc_209997 作为后续的研究对象。
我们首先采用荧光定量 PCR 分析了 Lnc_209997 在家蚕不同组织中的表达谱及家蚕脂肪组织感染 BmNPV 不同时间点的表达情况。为进一步分析 Lnc_209997 基因在家蚕-BmNPV 互作中的作用,我们通过在家蚕细胞内过表达 Lnc_209997 以及采用RNAi 技术在家蚕 BmN 细胞中敲低 Lnc_209997 的表达量,分析 BmNPV 的增殖情况,进一步探究 Lnc_209997 对 BmNPV 增殖的影响。随后,通过双荧光素酶报告基因系统验证了 Lnc_209997 和 miR-275-5p 之间的靶向结合。同时,探讨了过表达 miR-275-5p后对 BmNPV 的增殖影响。研究结果表明,Lnc_209997 可通过靶向作用于 miR-275-5p在 BmNPV 的感染过程中发挥一定作用。
4.2 主要材料及试剂
4.2.1 实验所需材料
(1) pcDNA 与 pischeck2 载体及 p50 家蚕由中国农业科学院蚕业研究所病理实验室保存;
(2) 大肠杆菌感受态细胞由中国农业科学院蚕业研究所病理室保存;(3) siRNA-Mate plus 转染试剂购自上海吉玛制药技术有限公司;
其他实验材料同第二章。
4.2.2 仪器及设备
同 2.2.2
4.2.3 实验试剂
(1) 限制性内切酶 Not I、Xho I、Hind III、 EcoR I、T4 连接酶、Taq 聚合酶购自 Takara 公司;(2) Dual-Luciferase 试剂盒购自 Promega 公司;(3) DMEM 培养基购自 Gibco™公司;(4) Lipo 8000 购自 Beyotime 公司;(5) 293T 细胞由中国农业科学院蚕业研究所病理室保存;(6) 澳大利亚特级胎牛血清购自 Gibco™公司;(7) miRNA mimics、NC 由吉玛公司合成;(8) 定点突变试剂盒购自 Vazyme 公司;(9) 胶回收试剂盒购自 Axygen 公司;其余试剂配制同第 2 章。
结论
在 BmNPV 感染 72h 后的家蚕细胞及对照组家蚕细胞中,共鉴定得到 2837 个上调的lncRNA和1613个下调的lncRNA;此外,还鉴定得到66个差异表达的miRNAs,其中 35 个上调,31 个下调。
Lnc_209997 在五龄家蚕的丝腺、脂肪体、马氏管、血、中肠、性腺及表皮中均有表达,在丝腺及脂肪体中表达水平最高。Lnc_209997 在 BmNPV 感染家蚕 72h 后在脂肪体内表达水平极显著低于正常组。
过表达和干扰Lnc_209997的表达可分别抑制和促进BmNPV增殖。Lnc_209997是 miR-275-5p 的靶基因,过表达 miR-275-5p 可促进 BmNPV 的增殖。表明 Lnc_209997可通过和 miR-275-5p 结合调控 BmNPV 的增殖。
参考文献(略)