初情期大鼠下丘腦差異lncRNAs及mRNAs的篩選.pdf

1、初情期提前在家畜生產(chǎn)中是一種重要的經(jīng)濟性狀，該性狀受到諸多因素調(diào)控，表觀遺傳就是其中之一。長鏈非編碼RNA（long non-coding RNA，lncRNA）作為一種表觀修飾方式，其調(diào)控初情期的研究未見報道。因此，本試驗的目的是利用RNA-seq技術(shù)篩選初情期前及初情期大鼠下丘腦差異表達的lncRNAs和mRNAs并預(yù)測其功能。本試驗分為如下幾個部分：
　?。?）分別取4只初情期前（出生后25d）及初情期（以陰門開啟為標(biāo)志）S

2、D大鼠下丘腦，混合同一時期樣品并提取總RNA，構(gòu)建RNA文庫，通過文庫質(zhì)量檢測保證文庫合格后，進行RNA-seq測序得到原始數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示：初情期前及初情期大鼠下丘腦的RNA文庫經(jīng)質(zhì)量控制后分別得到110868128和98901278條 reads；初情期前與初情期分別有99129182（89.41％）和89032171（90.02%）條reads匹配到大鼠基因組。對reads已知類型分析可知兩時期reads中具有73.51%的read

3、s為編碼蛋白基因，25%的reads為其他功能基因。
　?。?）通過數(shù)據(jù)評估，從中篩選出差異表達的lncRNA和mRNA繼而進行靶基因預(yù)測、GO富集分析以及KEGG富集分析。另外，對mRNA與lncRNA的整體表達、結(jié)構(gòu)及保守性進行對比。結(jié)果顯示：mRNA總體表達量高于lncRNA；lncRNA的保守性顯著高于蛋白編碼基因（P<0.00001）；大多數(shù)lncRNA的開放閱讀框長度小于mRNA，主要集中在0~200的區(qū)間內(nèi)；lncR

4、NA與mRNA的轉(zhuǎn)錄本長度分布不同；多數(shù)lncRNA包含2~4個外顯子，與mRNA相比明顯不同。共獲得轉(zhuǎn)錄自1283個基因的1444條差異表達轉(zhuǎn)錄本；相對于初情期前大鼠，初情期上調(diào)轉(zhuǎn)錄本868條，下調(diào)轉(zhuǎn)錄本576條；其中包含差異表達lncRNA轉(zhuǎn)錄本共有364條（已知lncRNA轉(zhuǎn)錄本為146條，新發(fā)現(xiàn)lncRNA轉(zhuǎn)錄本為128條）；差異mRNA轉(zhuǎn)錄本共有1080條。通過cis方式預(yù)測差異表達lncRNA的靶基因，在lncRNA基因上下

5、游10K和100K范圍內(nèi)分別預(yù)測到1633個和8425個靶基因。差異表達lncRNA靶基因并未出現(xiàn)顯著富集的GO模塊；KEGG通路富集分析中僅有核糖體通路顯著富集（P＜0.05）；通過聚類分析對比兩時期KEGG通路富集差異，結(jié)果顯示核糖體通路和加壓素調(diào)節(jié)水的重吸收通路在兩期存在不同。差異mRNA出現(xiàn)許多顯著富集的GO模塊，GO聚類分析表明神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育及突觸這兩塊在初情期前及初情期時存在差異；KEGG通路富集顯示谷氨酸突觸、核糖體等6個通

6、路存在差異（P＜0.05），KEGG聚類分析顯示胰島素分泌及催產(chǎn)素信號這兩條通路在兩時期間存在不同。
　?。?）利用熒光定量PCR檢測隨機選取的差異表達的lncRNA。結(jié)果顯示：8條差異表達的lncRNA所展現(xiàn)的趨勢與測序結(jié)果一致，但具體差異倍數(shù)與測序結(jié)果不同。
　　總之，本試驗首次報道了大量特異以及差異性表達于初情期大鼠下丘腦的lncRNAs/mRNAs。這些lncRNAs/mRNA在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育、突觸、核糖體通路、加壓素