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牛下丘脑lncRNA SNHG3的筛选及其调控CART表达的功能鉴定

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生物工程学报 2024年第7期40卷 2162-2177页

作者：郝琴琴闫俊蓉任静成俊丽朱芷葳李鹏飞山西农业大学生命科学学院山西太谷030801

本研究旨在筛选调控牛下丘脑可卡因-苯丙胺调节转录肽(cocaine and amphetamine regulated transcript peptide,CART)表达的长链非编码RNA (long non-coding RNA,lncRNA)小核仁RNA宿主基因3 (small nucleolar RNA host gene 3,SNHG3),明确lncRNA SNHG3调控牛下丘脑CART表达的作用机制。利用Star Base v2.0、NCBI、DIANA tools数据库预测分别与极显著抑制CART表达的miR-381、miR-491存在靶向关系的lncRNAs,分析其结合位点;选取3头健康成年西门塔尔母牛,提取其下丘脑组织总RNA,通过半定量RT-PCR技术鉴定所筛选的lncRNAs内源表达情况;双荧光素酶报告基因技术检测miR-381/491与lncRNAs间的靶向结合关系;构建lncRNAs、CART过表达载体及miR-381/491 mimics,分别转染至293T细胞,分析lncRNAs对CART基因表达的调控作用机制;利用动物活体实验对在细胞水平调控作用效果最强的lncRNA进行功能分析。lncRNA TUG1、SNHG3与miR-381存在结合位点,lncRNA H19、SNHG12、DANCR与miR-491存在结合位点,且lncRNA TUG1、SNHG3、H19、SNHG12、DANCR均在牛下丘脑中有表达;双荧光素酶检测结果显示,miR-381显著抑制TUG1-WT重组荧光质粒的相对荧光活性(P<0.05),极显著抑制SNHG3-WT重组荧光质粒的相对荧光活性(P<0.01);miR-491显著抑制DANCR-WT和H19-WT的荧光素酶活性表达(P<0.05),极显著抑制SNHG12-WT荧光素酶活性表达(P<0.01);在细胞水平,lncRNA SNHG3通过特异性结合miR-381极显著提高CART表达(P<0.001),lncRNA SNHG12通过特异性结合miR-491极显著提高CART表达(P<0.01),其中,lncRNA SNHG3调控CART表达效果最强;动物实验结果表明,lncRNA SNHG3通过特异性结合miR-381显著提高CART m RNA和蛋白表达。本研究证实了lncRNA SNHG3作为miR-381的竞争性内源RNA (competing endogenous RNAs,ce RNA),在转录和转录后水平均显著上调CART表达,为进一步研究牛下丘脑CART的分子网络调控机制奠定了基础。

关键词：牛卵泡发育下丘脑可卡因-苯丙胺调节转录肽(CART) 长链非编码RNA(lncRNAs) miR-381/491

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晋南牛遗传结构特征及选择信号分析

中国畜牧兽医 2024年第1期51卷 160-171页

作者：戎艳花贾雪纯李鹏飞田国富朱芷葳山西农业大学生命科学学院太谷030801 运城市畜牧兽医发展中心运城044000

【目的】阐明晋南牛的遗传结构特征,通过选择信号检测挖掘与晋南牛经济性状相关的候选基因,探究其在进化过程中的受选择情况。【方法】对晋南牛和红安格斯牛全基因组测序数据进行分析,鉴定2个群体的单核苷酸多态性(single nucleotide po... 详细信息

【目的】阐明晋南牛的遗传结构特征,通过选择信号检测挖掘与晋南牛经济性状相关的候选基因,探究其在进化过程中的受选择情况。【方法】对晋南牛和红安格斯牛全基因组测序数据进行分析,鉴定2个群体的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)标记,分析其在基因组的位置及其结构特征,基于SNP信息进行主成分分析(PCA)、构建状态同源矩阵(IBS);采用群体遗传分化指数(Fst)和核苷酸多样性比值(θπ)方法联合筛选晋南牛基因组受到强烈选择的区域,并对筛选到的受选择基因进行数量性状基因座(QTL)定位、GO功能和KEGG通路富集分析。【结果】晋南牛群体SNPs位点主要分布于基因间区域,其次位于内含子区域。PCA和IBS分析结果表明,晋南牛和红安格斯牛2个群体间不存在杂交现象,且晋南牛群体中个体间遗传距离较远。通过Fst和θπ联合分析共筛选到188个潜在受选择区域。QTL分析结果表明晋南牛的选择信号多与生长、肉质及抗病性状相关。GO功能和KEGG通路富集分析显示,筛选到晋南牛强受选择的与经济性状相关的候选基因11个,包括组织蛋白酶1(CATHL1)、CATHL3、组织蛋白酶抗菌肽(CAMP)、CATHL4、RAS1激酶抑制因子(KSR1)、梅氏同源框1(MEIS1)、不规则片段极性蛋白1(DVL1)、多梳组无名指1(PCGF1)、RB转录辅助抑制因子1(RB1)、再生家族成员4(REG4)和卷曲类受体7(FZD7),在其外显子区域均检测到了SNP位点;除MEIS1、PCGF1、PZD7基因外,其他基因均存在非同义突变位点,且KSR1基因存在获得终止密码子的突变,CAMP基因存在获得终止密码子的突变和缺失终止密码子的突变;与红安格斯牛相比,晋南牛存在6个特有的受选择基因:CATHL1、CATHL4、CAMP、MEIS1、PCGF1、PZD7,主要与抗病性、生长和骨骼肌发育等相关。【结论】本研究从全基因组水平探究了晋南牛的遗传结构及选择信号特点,筛选出6个可能与晋南牛经济性状相关的候选基因,为后续晋南牛保种选育、特色性状形成的分子机制研究提供理论参考。

关键词：全基因组重测序晋南牛红安格斯牛遗传距离选择信号

枯草芽孢杆菌细菌素的分离、表达及稳定性分析

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畜牧兽医学报 2024年第1期55卷 323-333页

作者：于秀菊张敏爱胡燕姣朱芷葳王海东杨丽华范阔海山西农业大学动物医学学院太谷030801 太原海关技术中心太原030000 山西农业大学生命科学学院太谷030801 山西农业大学实验动物管理中心太谷030801

旨在分离枯草芽孢杆菌及其所产细菌素,并分析重组表达后的细菌素的抑菌活性和稳定性。通过牛津杯扩散法筛选羊驼粪便中高产细菌素的芽孢杆菌;借助16S rRNA鉴定分离菌;采用硫酸铵沉淀、氯仿抽提、SDS-PAGE、质谱分析等技术获得细菌素的... 详细信息

旨在分离枯草芽孢杆菌及其所产细菌素,并分析重组表达后的细菌素的抑菌活性和稳定性。通过牛津杯扩散法筛选羊驼粪便中高产细菌素的芽孢杆菌;借助16S rRNA鉴定分离菌;采用硫酸铵沉淀、氯仿抽提、SDS-PAGE、质谱分析等技术获得细菌素的氨基酸序列;利用大肠杆菌表达系统对细菌素进行体外表达,并利用牛津杯扩散法测定其抑菌活性和稳定性。结果显示,分离菌是一种枯草芽孢杆菌,命名为枯草芽孢杆菌SXAU18,其可产生抑制金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、藤黄微球菌和单增李斯特菌生长的细菌素;枯草芽孢杆菌SXAU18所产细菌素可能是分子量为10~20 ku的DarA蛋白和两种未知蛋白,属于类细菌素的范畴,将未知蛋白分别命名为BLIS SXAU181和182;经原核表达的BLIS SXAU181和182主要以可溶性上清蛋白形式表达,纯化后为单一条带;重组BLIS SXAU181蛋白没有抑菌活性,重组BLIS SXAU182蛋白具有良好的抑菌活性,且具有耐高温、耐酸碱、耐人工胃液和肠液的的特性。综上,本研究从枯草芽孢杆菌SXAU18分离到具有抑制革兰阳性菌生长活性的细菌素,且重组表达后的BLIS SXAU182具有良好的抑菌活性和和稳定性。

关键词：枯草芽孢杆菌细菌素分离表达稳定性

一株鸡源唾液乳杆菌的分离鉴定及其对育雏早期蛋鸡肠道健康的影响

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畜牧兽医学报 2024年

作者：于秀菊胡燕姣刘佳悦王海东朱芷葳范阔海王蓉蓉段承昊石佳炜杨丽华山西农业大学动物医学学院山西农业大学生命科学学院

旨在从健康海兰褐鸡肠道中分离鉴定乳酸菌，并研究其对育雏早期蛋鸡肠道健康的影响。本研究采用细菌培养技术、16S rRNA测序和牛津杯扩散法分离、筛选、鉴定可产细菌素的乳酸菌菌株，检测其对高温、pH和胆盐的耐受性；动物试验选取240只... 详细信息

旨在从健康海兰褐鸡肠道中分离鉴定乳酸菌，并研究其对育雏早期蛋鸡肠道健康的影响。本研究采用细菌培养技术、16S rRNA测序和牛津杯扩散法分离、筛选、鉴定可产细菌素的乳酸菌菌株，检测其对高温、pH和胆盐的耐受性；动物试验选取240只1日龄健康、体重相近的海兰褐鸡，随机分为4组，每组60只鸡，包括对照组（C）、低剂量唾液乳杆菌CL09组（L）、中剂量唾液乳杆菌CL09组（M）和高剂量唾液乳杆菌CL09组（H），研究该乳酸菌菌株对育雏早期蛋鸡生长性能、免疫器官指数及肠道健康相关指标的影响。试验周期为21 d。结果表明：分离菌为可产细菌素的革兰阳性菌，结合16S rRNA鉴定结果将其命名为唾液乳杆菌CL09，该菌的无细胞上清液可抑制大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和李斯特菌的生长。该菌的耐受温度为60℃，具有耐酸、耐胆盐的特性。动物试验结果显示：与对照组相比，灌服唾液乳杆菌CL09可以增加雏鸡体重和免疫器官重量；H组十二指肠、空肠的肠绒毛长度和隐窝深度变化最为显著，且H组十二指肠绒毛呈“波浪形”；M和H组肠道干细胞标记基因Lgr5和Bmi1表达水平升高极显著（P＜0.001）；H组的黏膜屏障基因Zo-1和Ocln的mRNA 表达水平升高极显著（P＜0.01）；M组潘氏细胞标记性基因Lyz的mRNA 表达水平最高。L、M和H组的杯状细胞标记基因Muc的mRNA 表达水平均升高，且差异极显著（P＜0.01）。综上所述，源自健康海兰褐鸡肠道的唾液乳杆菌CL09，通过促进雏鸡肠道干细胞分化为潘氏细胞和杯状细胞，使绒毛长度升高，隐窝深度变浅，从而增大肠道的黏膜面积。该菌具有调节育雏早期鸡肠道健康的良好特性，可作为益生菌的备选菌株。

关键词：鸡唾液乳杆菌肠道健康绒毛长度隐窝深度

miRNA-148a-3p的生物信息学分析及其在小鼠不同组织中的表达水平检测

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同方期刊数据库

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畜牧兽医学报 2022年第2期53卷 414-422页

作者：刘芳君蓝吴涛马悦悦李鹏飞张磊朱芷葳山西农业大学生命科学学院太谷030801 忻州师范学院忻州034000

旨在研究小鼠不同组织中miR-148a-3p的表达情况,并对其进行生物信息学分析,构建miR-148a-3p基因相关网络,进一步阐明其在机体中的作用。本研究以6周龄雄性C57BL/6 J小鼠胃、肺、脾、皮肤、肝、心和肾7个组织为研究材料,每组3个重复,进行... 详细信息

旨在研究小鼠不同组织中miR-148a-3p的表达情况,并对其进行生物信息学分析,构建miR-148a-3p基因相关网络,进一步阐明其在机体中的作用。本研究以6周龄雄性C57BL/6 J小鼠胃、肺、脾、皮肤、肝、心和肾7个组织为研究材料,每组3个重复,进行3次平行试验。利用qRT-PCR技术比较小鼠不同组织中miR-148a-3p的表达水平。在miBase上对miR-148a-3p在不同物种间的保守性进行分析,并通过Promoter Scan和TRANSFAC预测其转录因子结合位点。利用TargetScan、PicTar和miRanda预测miR-148a-3p的靶基因并取交集,并进行GO和KEGG分析。利用Cytoscape构建TF-miRNA-mRNA互作网络。qRT-PCR结果显示,在所有组织中,miR-148a-3p在脾中的表达水平最高(P<0.001),肝次之(P<0.001),在皮肤、胃、心、肾、肺中的表达水平逐渐降低。经预测bata-pol、CREB、E4F1、NF-S等多个转录因子可以与miR-148a-3p结合并调控其表达。GO富集和KEGG通路分析表明,miR-148a-3p的靶基因主要参与离子转运、乙酰胆碱激活的阳离子选择性通道活性、构成细胞质膜等功能;并参与TGF-β、肥厚性心肌病和黏附连接等通路。由70个点和70条边构成了TF-miRNA-mRNA互作网络,包含5个转录因子和63个mRNAs。结果表明,miR-148a-3p在小鼠脾组织中高表达且受到多种转录因子调控,与癌症发展密切相关。

关键词：生物信息学 miR-148a-3p 表达功能癌症

牛卵泡颗粒细胞CART与候选受体的分子对接及其功能

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湖南农业大学学报（自然科学版） 2023年第4期49卷 461-467页

作者：郝琴琴任静成俊丽朱芷葳许冬梅贾雪纯李鹏飞山西农业大学生命科学学院山西太谷030801

通过同源建模预测牛卵泡颗粒细胞(GCs)可卡因-苯丙胺转录肽(CART)与候选受体ZMPSTE24的三维结构,运用分子对接技术分析二者的结合模式,探究其分子互作关系;选取3头健康成年母牛,分离GCs,转染TEDDM1、CMKLR1、AGTR2、ZMPSTE24沉默序列,... 详细信息

通过同源建模预测牛卵泡颗粒细胞(GCs)可卡因-苯丙胺转录肽(CART)与候选受体ZMPSTE24的三维结构,运用分子对接技术分析二者的结合模式,探究其分子互作关系;选取3头健康成年母牛,分离GCs,转染TEDDM1、CMKLR1、AGTR2、ZMPSTE24沉默序列,提取总RNA,并采用q RT-PCR检测TEDDM1、AGTR2、CMKLR1、ZMPSTE24等4个候选受体沉默后m RNA的相对表达量;采用CCK-8法测定各试验组和对照组GCs增殖情况;采用ELISA法检测各组培养液中雌激素(E2)的质量浓度,研究此4个候选受体在牛卵泡GCs中的功能。结果表明:ZMPSTE24与CART存在1个结合位点、9个盐桥、17个氢键;4个候选受体试验组的m RNA相对表达量均极显著(P<0.01)低于si NC组和空白组的,表明TEDDM1、CMKLR1、AGTR2、ZMPSTE24在GCs中沉默效果良好;TEDDM1、CMKLR1、AGTR2、ZMPSTE24沉默后,各试验组的细胞增殖率和培养液中E2质量浓度均极显著(P<0.01)低于阳性对照组(不加CART)的。可见,4个候选受体基因沉默后,CART对GCs增殖和E2分泌仍具有抑制作用。

关键词：牛卵泡颗粒细胞 CART候选受体分子对接

茶多酚对小鼠黑色素瘤细胞B16F10体外增殖和迁移的影响

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中国畜牧兽医 2022年第4期49卷 1280-1286页

作者：刘芳君蓝吴涛李鹏飞许冬梅张磊朱芷葳山西农业大学生命科学学院太谷030801 忻州师范学院生物系忻州034000

【目的】研究茶多酚对小鼠黑色素瘤细胞B16F10增殖和迁移的影响,以期为将茶多酚用于肿瘤的治疗提供依据。【方法】用不同浓度茶多酚(0.05、0.10和0.15 g/L)处理B16F10细胞,不处理(0 g/L)的作为对照组,采用CCK-8法检测各组细胞生长情况,... 详细信息

【目的】研究茶多酚对小鼠黑色素瘤细胞B16F10增殖和迁移的影响,以期为将茶多酚用于肿瘤的治疗提供依据。【方法】用不同浓度茶多酚(0.05、0.10和0.15 g/L)处理B16F10细胞,不处理(0 g/L)的作为对照组,采用CCK-8法检测各组细胞生长情况,计算生长抑制率;不同浓度茶多酚处理细胞24 h后,采用划痕试验评价细胞的迁移能力;通过实时荧光定量PCR和Western blotting检测B16F10细胞中小眼畸形相关转录因子(microphthalmia-associated transcription factor,MITF)和黑色素形成限速酶(tyrosinase,TYR)mRNA和蛋白的表达水平。【结果】与对照组相比,0.05 g/L茶多酚对B16F10细胞增殖无明显抑制作用(P>0.05),0.10和0.15 g/L茶多酚对B16F10细胞的增殖能力有极显著的抑制作用(P<0.01),且浓度越高,抑制作用越强;0.05、0.10和0.15 g/L茶多酚对B16F10细胞的迁移均有极显著的抑制作用(P<0.01);实时荧光定量PCR和Western blotting结果显示,随着茶多酚浓度的升高,MITF和TYR mRNA和蛋白的表达量均呈浓度依赖性降低,与对照组相比,0.05 g/L茶多酚显著降低MITF mRNA和蛋白的表达(P<0.05),0.10和0.15 g/L茶多酚均极显著降低MITF mRNA和蛋白的表达(P<0.01),0.10和0.15 g/L茶多酚均极显著降低TYR mRNA和蛋白的表达(P<0.01)。【结论】0.10和0.15 g/L茶多酚对B16F10细胞的增殖和迁移均有明显的抑制作用,并且能降低黑色素生成基因MITF和TYR的表达,表明茶多酚能抑制黑色素瘤的进展。

关键词：黑色素瘤B16F10细胞茶多酚增殖迁移

营养转运相关基因调控区多态性与黄羽肉鸡饲料转化率关联分析

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畜牧兽医学报 2023年第6期54卷 2343-2352页

作者：王政郭文婕程瑾原一桐罗榕薛毅张利环朱芷葳李慧锋山西农业大学生命科学学院太谷030801 山西工商学院太原030006

旨在探讨多个营养转运相关基因调控区的多态性,并筛选影响肉鸡饲料转化率的关键变异位点。本研究采集了439只雄性黄羽肉鸡的血液DNA样本,利用PCR直接测序的方法在鸡群高、低饲料转化率的两尾样本组中(高FCR组>3.40,低FCR组G,SGLT 1基因... 详细信息

旨在探讨多个营养转运相关基因调控区的多态性,并筛选影响肉鸡饲料转化率的关键变异位点。本研究采集了439只雄性黄羽肉鸡的血液DNA样本,利用PCR直接测序的方法在鸡群高、低饲料转化率的两尾样本组中(高FCR组>3.40,低FCR组G,SGLT 1基因的-490G>A,B 0AT 1基因的-639T>C,rBAT基因的-46G>A、-90G>T、-180T>C、-235G>A和FGF 1基因的-884T>C位点。在全群样本中对GLUT 2基因的-379A>G、B 0AT 1基因的-639T>C和FGF 1基因的-884T>C位点的基因分型和关联分析发现,B 0AT 1基因的-639T>C位点与饲料转化率存在显著相关(PC位点也与饲料转化率显著相关(PG与饲料转化率或生长性状均无显著相关。本研究分析了多个营养转运相关基因调控区的遗传变异,为将这些变异位点作为遗传标记用于提高黄羽肉鸡饲料转化率的分子选育提供了依据。

关键词：黄羽肉鸡饲料转化率关联分析营养转运

bta-miR-377靶向调控牛下丘脑CART基因表达的研究

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中国畜牧兽医 2022年第9期49卷 3301-3309页

作者：任静郝琴琴成俊丽朱芷葳许冬梅贾雪纯李鹏飞山西农业大学生命科学学院太谷030801

【目的】分析bta-miR-377与牛卵泡发育的关键调控因子可卡因-苯丙胺调节转录肽(cocaine and amphetamine regulated transcript peptide,CART)间的靶标关系,明确bta-miR-377对牛CART表达影响的作用机制。【方法】本研究通过生物信息学... 详细信息

【目的】分析bta-miR-377与牛卵泡发育的关键调控因子可卡因-苯丙胺调节转录肽(cocaine and amphetamine regulated transcript peptide,CART)间的靶标关系,明确bta-miR-377对牛CART表达影响的作用机制。【方法】本研究通过生物信息学手段预测bta-miR-377与牛CART基因mRNA的结合位点,并对miR-377在不同物种间的序列保守性进行分析;利用双荧光素酶报告基因法验证bta-miR-377与CART基因的靶标关系;选择3头健康西门塔尔母牛,采集其下丘脑组织,分析bta-miR-377和CART基因在牛下丘脑中的内源表达情况;以PC12和293T细胞为模型进行细胞功能验证,利用实时荧光定量PCR和Western blotting检测分别转染bta-miR-377 mimics和NC mimics后的PC12细胞中CART基因mRNA和293T细胞中CART蛋白表达丰度变化。【结果】bta-miR-377在CART 3′-UTR上存在靶向结合位点,并能极显著下调CART 3′-UTR野生型重组双荧光质粒的相对荧光活性(P<0.01),且结合位点序列在多个物种中高度保守;在牛与大鼠间,miR-377种子区序列保守性较低;bta-miR-377和CART在牛下丘脑中均有表达;过表达bta-miR-377 mimics能够极显著下调CART基因mRNA的表达(P<0.01),显著下调CART蛋白的表达(P<0.05),bta-miR-377与CART的表达存在负相关关系。【结论】bta-miR-377和CART在牛下丘脑组织中均有表达,bta-miR-377能够通过与CART 3′-UTR特异性结合抑制PC12细胞中CART mRNA的表达。

关键词：牛下丘脑 CART bta-miR-377