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雷瓊牛和陸豐牛半腱肌的lncRNA表達特征及其在骨骼肌發育和脂肪沉積中的ceRNA網絡分析

2025-04-04 00:00:00陳瓊毛帥翔吳龍飛楊闖孫寶麗
畜牧獸醫學報 2025年3期

摘 要: 旨在了解長鏈非編碼RNA(lncRNA)調控骨骼肌發育和脂肪沉積的遺傳基礎,以陸豐牛和雷瓊牛的半腱肌作為樣本進行轉錄組分析,挖掘影響骨骼肌發育和脂肪沉積的關鍵lncRNA。本研究選用年齡為4個月齡,飼養狀況相同的雌性雷瓊牛和陸豐牛各4頭,提取半腱肌的RNA后進行轉錄組測序,以Q<0.05為閾值篩選出差異基因,并進行GO和KEGG富集分析、lncRNA-miRNA-mRNA調控網絡以及順式靶向調控網絡的構建。最后通過RT-qPCR檢驗差異基因的表達水平,驗證測序結果的可靠性。結果顯示,以雷瓊牛作為對照組,差異表達的lncRNA有146個,其中71個下調,75個上調,差異表達的mRNA有355個,其中180個下調,175個上調,差異表達的miRNA有34個,其中29個下調,5個上調。對lncRNA進行GO富集分析,結果顯示其主要富集在了鈣激活的鉀通道活性、肌動球蛋白收縮環、蛋白激酶A調節亞基結合、肌球蛋白II復合物等,KEGG富集分析結果顯示,其主要富集在cGMP-PKG 信號通路、RNA轉運、Gap連接、胰島素分泌等通路。根據lncRNA和mRNA的位置關系進行順式靶向調控作用的預測,篩選到了8個mRNA被7個lncRNA靶向調控,其中DKL1與肌肉發育相關。然后通過構建ceRNA 調控網絡,篩選出影響肌肉發育以及脂肪沉積的競爭性調控子網絡,其中篩選到與肌肉發育相關的基因有ELN和FBOX32,與脂肪沉積相關的基因有SLC27A6和FABP5。RT-qPCR結果顯示,9個差異表達基因的表達水平和轉錄組測序的表達趨勢一致,說明測序結果可靠。本研究發現,雷瓊牛和陸豐牛半腱肌中差異表達的lncRNA、mRNA和 miRNA,并發現了一些差異lncRNA、mRNA和 miRNA可能存在的調控關系,對于揭示肌肉發育以及肌內脂肪沉積的分子調控機制具有重要意義,也為提高華南黃牛的肉用性能提供理論基礎。

關鍵詞: 雷瓊牛;陸豐牛;半腱肌;lncRNA;RNA-Seq;肉質

中圖分類號:

S823.2"""" 文獻標志碼:A"""" 文章編號: 0366-6964(2025)03-1203-13

收稿日期:2024-10-10

基金項目:廣東省重點領域研發計劃(2022B0202110002)

作者簡介:陳 瓊(2002-),女,河南許昌人,碩士,主要從事草食動物的研究,E-mail:cq@stu.scau.edu.cn

*通信作者:孫寶麗,主要研究方向為動物健康養殖與安全生產,營養與免疫,飼料資源開發利用,智慧養殖等,E-mail:baolisun@scau.edu.cn

lncRNA Expression Characteristics in Semitendinosus Muscle of Leiqiong Cattle and Lufeng

Cattle and Its ceRNA Network Analysis in Skeletal Muscle Development and Fat Deposition

CHEN" Qiong, MAO" Shuaixiang, WU" Longfei, YANG" Chuang, SUN" Baoli*

(College of Animal Science, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China)

Abstract:" The study aimed to understand the genetic basis of long non-coding RNA(lncRNA) regulating skeletal muscle development and fat deposition, the transcriptome analysis was performed on semitendinosus muscle of Lufeng and Leiqiong cattle to explore the lncRNAs that affect skeletal muscle development and fat deposition. In this study, 4 4-month-old female Leiqiong cattle and 4 4-month-old female Lufeng cattle with the same feeding condition were used to extract RNA from the semitendinosus muscle and then perform transcriptome sequencing to screen out differential genes with a threshold of Qlt;0.05, and to perform GO and KEGG enrichment analysis and construct lncRNA-miRNA-mRNA and homeopathic targeting regulatory network. Finally, the expression levels of the differential genes were examined by RT-qPCR to verify the reliability of the sequencing results. The results showed that, using Leiqiong cattle as the control group, there were 146 differentially expressed lncRNAs, of which 71 were down-regulated and 75 were up-regulated, 355 differentially expressed mRNAs, of which 180 were down-regulated and 175 were up-regulated, and 34 differentially expressed miRNAs, of which 29 were down-regulated and 5 were up-regulated. GO enrichment analysis of lncRNAs showed that they were mainly enriched in calcium-activated potassium channel activity, actomyosin contractile ring, protein kinase A regulatory subunit binding, myosin II complex, etc. KEGG enrichment analysis showed that they were mainly enriched in cGMP-PKG signaling pathway, RNA transport, Gap junction, insulin secretion and other pathways. The cis-targeted regulatory effects was predicted based on the positional relationship of lncRNAs and mRNAs, and 8 mRNAs were screened to be targeted and regulated by 7 lncRNAs, among which DKL1 was associated with muscle development. Then the competitive regulatory sub-networks affecting muscle development and fat deposition were screened by constructing ceRNA regulatory networks, in which ELN and FBOX32 were screened in relation to muscle development, and SLC27A6 and FABP5 were screened in relation to fat deposition. RT-qPCR results showed that the expression levels of the 9 differentially expressed genes were consistent with the expression trends of transcriptome sequencing, indicating that the sequencing results were reliable. In this study, differentially expressed lncRNAs, mRNAs and miRNAs were identified in the semitendinosus muscle of Leiqiong and Lufeng cattle, and the possible regulatory relationships of some differential lncRNAs, mRNAs and miRNAs were found, which are important for revealing the molecular regulatory mechanisms of muscle development and intramuscular fat deposition, and also provide a theoretical basis for improving meat quality of South China Yellow cattle.

Keywords: Leiqiong cattle; Lufeng cattle; semitendinosus muscle; lncRNA; RNA-Seq; meat quality

*Corresponding author:SUN Baoli, E-mail:baolisun@scau.edu.cn

中國已經成為世界上最大的農產品生產國和消費國之一。隨著我國社會經濟的快速發展和人民生活水平的提高,牛肉的消費量大幅提升,但由于我國肉牛產業長期發展緩慢,導致生產和消費之間的差距逐漸增大,牛肉產品長期處于供不應求的狀態,這使中國以牛肉消費者的身份進入國際市場,并成為世界上最大的牛肉進口國[1-2。中國本土黃牛具有抗病、耐熱和適應當地環境等遺傳優勢3,在我國的華南地區主要有雷瓊牛和陸豐牛為代表的黃牛品種4,雷瓊牛主要產于廣東省雷州市,陸豐牛主要產于廣東省陸豐市,兩者都具有體型較小,耐熱性好,抗球蟲能力強,耐粗飼等優點,經過長期的馴化,這些牛已經適應了當地的濕熱環境[5。由于我國商品化牛肉起步較晚,地方肉牛品種的相關研究較少,本土黃牛肉用性能普遍較差。因此,本試驗以雷瓊牛和陸豐牛為研究對象,采用轉錄組技術對雷瓊牛和陸豐牛的半腱肌進行研究,以此來闡述骨骼肌生長發育的分子機制。

牛肉的肉質性狀改良是畜牧業的一個重要研究方向,牛骨骼肌的發育直接影響牛肉的品質,研究肌肉生成過程中的調控因素對改善牛肉品質具有重要意義。在肉牛生產中,動物生長和肉質具有重要的經濟意義,肌肉的質量可以通過肌肉纖維來反映,其直徑與嫩度呈負相關6。改變肌肉纖維生物活動和遺傳選擇可能調節肉制品的質量7,骨骼肌生長發育與成肌細胞的增殖和分化密切相關,在肌肉發育的分子調控過程中涉及多種信號通路的相互作用8以及非編碼基因的調控,長鏈非編碼RNA(lncRNA)是由RNA聚合酶Ⅱ/Ⅲ指導轉錄的一種長度大于200 bp的長鏈RNA,它廣泛存在于真核生物體內,不具有編碼功能蛋白的能力,以前因被稱為“垃圾核苷酸和轉錄噪音”而被忽視9-10。lncRNA的作用機制包括促進或抑制轉錄,以及基因表達在轉錄后水平的調控11,前者常見的例子為順式調控作用(cis),順式調控通常認為是lncRNA位于同鏈mRNA的上游,可以通過誘導染色體重構以及組蛋白修飾,或直接與轉錄元件結合,從而影響與其鄰近的蛋白編碼基因12-14,后者常見的例子為miRNA的分子海綿作用,其中lncRNA通過阻止miRNA與其靶mRNA的相互作用來充當競爭性內源RNA(ceRNA)[15

研究發現,lncRNA在骨骼肌發育過程中扮演著關鍵的角色,例如lincMD1通過與miR-133和miR-135競爭控制人和小鼠成肌細胞的分化,MAML1和MEF2C是激活肌肉細胞分化相關基因表達的重要轉錄因子,它們分別是miR-133和miR-135的靶基因16-17。高表達的YAP1基因是Hippo通路的下游基因,可以參與細胞增殖、凋亡和遷移,在骨骼肌中YAP1可以促進成肌細胞和衛星細胞的增殖18-20。miR-29a過表達會抑制原代骨骼肌細胞的增殖21。lncRNA CCTN-IT1通過競爭性結合細胞中的miR-29a,降低miR-29a的游離濃度,從而解除其對YAP1的抑制作用22。

目前雖然有很多關于lncRNA調控肌肉的機制探究,但這些研究主要基于人類23和小鼠24等,其它動物與肌肉發育相關的機制還存在較大的探索空間。在我國對于牛lncRNA調控肌肉發育的研究主要集中在北方地區的黃牛品種,而對于南方黃牛品種的相關研究較少。本研究主要利用轉錄組技術對雷瓊牛和陸豐牛的半腱肌進行研究,構建ceRNA競爭性調控網絡,篩選出可能導致肉質性狀差異的功能基因,以期為華南黃牛肌肉發育的分子機制研究提供參考,為提高華南黃牛的肉用性能提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗動物及樣本采集

本研究中選擇4月齡體重相近,雌性,飼養管理條件一致的雷瓊牛和陸豐牛各4頭。試驗選取的8頭牛均來自廣東省梅州市保種廠,將其按照GB/T 19477—2018《畜禽屠宰操作規程 牛》中的操作流程進行屠宰,割取每頭牛左半胴體的半腱肌組織樣品放入凍存管中,之后迅速置于液氮中冷凍,樣品長期保存于-80 ℃冰箱內。

1.2 RNA提取、cDNA文庫的制備與測序

根據制造商的說明使用Trizol(賽默飛世爾,上海,中國)試劑從樣品中提取總RNA,用Epicencen Ribo-ZeroTMrRNA Removal Kit(epicenter,美國)去除總RNA中的核糖體RNA,1%瓊脂糖凝膠電泳檢測RNA降解情況,確定無任何基因組DNA污染。RNA的總量及其完整性使用Agilent 2100生物分析儀和RNA 6000 Nano LabChip Kit(Agilent,Santa Clara,美國)測定,質檢符合測試要求的樣品送至派森諾生物科技股份有限公司(上海),使用Illumina HiSeq 2500平臺進行測序。每個樣品取1 μL總RNA用于文庫的構建,根據NEB Next Ultuar Directional RNA library Prep Kit for Illumina(NEB,Ispawich,美國)說明書進行150 bp雙末端測序。

Small RNA 測序需要單獨建庫,總RNA、質控和lncRNA、mRNA一致,Small RNA建庫根據TruSeq Small RNA Sample Preparation Kits提供的方法進行,添加接頭和索引序列后,使用PCR技術擴增DNA片段,按照15%瓊脂糖凝膠分離片段,獲得目標產物,質檢合格的樣品,使用深度測序技術,基于Illumina測序平臺,對這些文庫進行雙末端測序。

1.3 原始測序數據的質量評估及轉錄本的組裝

使用Cutadapt對原始序列數據進行質量檢測,去除接頭和低質量讀數。過濾后的有效數據使用HiSAT2與Bos taurus參考基因組進行比對。在獲得比較文件bam文件后,使用String Tie軟件對每個樣本中轉錄本的表達水平進行統計并將其標準化為FPKM,與基因組上的讀數進行比較。

1.4 lncRNA的篩選

過濾轉錄本組裝結果中有大量低表達的單外顯子轉錄本,選擇外顯子個數≥2,長度≥200 bp的轉錄本。通過Cuffcompare軟件篩選與數據庫注釋外顯子區域有重疊的轉錄本,將數據庫中與本次拼接轉錄本外顯子區域有重疊的lncRNA作為數據庫注釋lncRNA進行后續的分析。使用PLEK、CNCI和Pfamscan三種軟件均判定為沒有編碼能力的轉錄本是高可信度的lncRNA。統計每個樣品中的lncRNA表達水平,然后采用FPKM對表達量進行均一化。

1.5 差異表達分析以及富集分析

使用R語言DEseq軟件包對兩組基因表達量進行差異表達分析,篩選出符合差異倍數log2 Fold Change>1,顯著性P<0.05的基因作為差異表達基因。

使用top GO進行基因本體論富集分析,通過超幾何分布法對顯著富集的GO term進行分析(顯著富集的標準為P<0.05),使用Cluster Profiler軟件進行KEGG通路富集分析(顯著富集的標準為P<0.05),根據GO和KEGG富集分析結果及生物學意義,選擇目標基因進行后續研究。

1.6 lncRNA-miRNA-mRNA ceRNA 網絡構建

使用miRanda和TargetScan對miRNA的靶基因進行預測,以斯皮爾曼相關系數大于0.8,P<0.05作為條件篩選,結果使用Cystoscape軟件(v3.9.1)進行可視化處理。

1.7 lncRNAs的順式靶基因預測

lncRNA的順式靶基因調控取決于其附近的蛋白編碼基因,通常認為位于其上、下游100 kb是其靶基因。

1.8 通過實時熒光定量PCR進行RNA-Seq 驗證

根據測序結果,lncRNA、miRNA和mRNA各取3個進行表達量驗證,以GAPDH作為lncRNA和mRNA的內參,以U6作為miRNA的內參,使用TaKaRa反轉錄試劑盒進行反轉錄,采用2×Ultra SYBR Green qPCR Mix熒光定量試劑盒進行基因表達量的檢測。RT-qPCR循環參數如下:95 ℃預變性10 min, 95 ℃循環40次, 每次5 s,60 ℃循環 20 s,每個試驗采用3個生物學重復。采用 2-ΔΔCt 方法分析靶基因的相對表達。引物序列如表1所示。

2 結 果

2.1 RNA-Seq測序數據的質量檢測

從肌肉組織RNA構建了8個獨立的cDNA文庫,測序概況見表2。8個測序文庫共產生了919 511 356個原始數據,經過質控后,留下了807 478 174個有效數據,每個樣本的堿基識別準確率在99.9%以上的堿基數量占總數的95.07%~95.51%,有效數據與參考基因組進行了比對,超過 96.84% 的數據被準確比對,匹配率高。其中約 2.73%~3.07% 的有效數據有多個匹配位置,96.93%~97.27% 具有單個匹配位置。以上數據說明測序結果質量高,完全滿足后續分析。

2.2 lncRNA差異表達分析

通過DEseq分析篩選文庫中的DEGs,發現在雷瓊牛和陸豐牛半腱肌樣本中共測得3 909個lncRNA,與雷瓊牛組lncRNA相比,共有146條差異表達lncRNA,結果見圖1a,其中上調表達的 lncRNA有75個,下調表達的lncRNA有71個,如圖1b所示上調的lncRNA占總差異表達lncRNA總數的51.4%,下調的lncRNA占總差異lncRNA的48.6%。如圖1c所示聚類結果分析顯示差異基因的表達模式呈樣品分離狀態。

2.3 mRNA差異表達分析

為篩選影響肌肉品質的關鍵基因,比較了雷瓊牛和陸豐牛半腱肌mRNA的表達情況,如圖2a火山圖結果顯示在兩個組中鑒定到了17 505個mRNA,其中差異表達mRNA的共有355個,上調表達的mRNA有175個,下調表達的mRNA有180個,上調的mRNA占總差異表達的49.3%,下調的mRNA占總差異mRNA的50.7%。

2.4 miRNA差異表達分析

為了篩選影響肌肉品質的潛在miRNA,本試驗對雷瓊牛和陸豐牛的miRNA的轉錄本表達情況進行了研究,如圖2b火山圖結果顯示在兩個組中鑒定到了627個miRNA,其中差異表達的miRNA有34個,上調表達的miRNA有5個,下調表達的miRNA有29個,上調的miRNA占總差異表達的14.7%,下調的miRNA占總差異miRNA的85.3%。

2.5 差異表達lncRNA功能富集分析

為了更好的了解半腱肌中差異表達lncRNA的生物學功能,以順式調控關系預測了潛在靶點。在差異表達的lncRNA的上、下游尋找100 kb的蛋白質編碼基因,對差異表達的123個lncRNA的靶基因進行GO功能富集分析,發現差異表達的lncRNA的靶基因被富集到2 413個GO條目。對富集結果進行差異顯著性富集分析,發現共有468個GO條目(P<0.05)被顯著富集,其中有351個GO條目為生物過程、42個為細胞組成、75個為分子功能。顯著性排序前20的條目如圖3a所示,主要包括鈣激活的鉀通道活性、肌動球蛋白收縮環、蛋白激酶A調節亞基結合、肌球蛋白II復合物、平滑肌松弛、平滑肌收縮負調控、細胞過程正調控等,其中富集的主要基因為KCNMA1、KCNQ1、LARGE1和MYH9。

對差異表達的123個lncRNA的靶基因進行KEGG富集分析,共富集到了103個通路,其中有9個顯著富集的KEGG通路(P<0.05),KEGG富集分析排名前20的通路如3b圖所示,其中包括cGMP-PKG信號通路、RNA轉運、Gap連接、胰島素分泌等。

2.6 lncRNA-miRNA-mRNA網絡以及順式靶向調控的構建

為探究lncRNA通過海綿miRNA調節mRNA的機制,本研究根據差異表達的lncRNA、miRNA和mRNA的序列,分析其結合位點。最終根據“高表達lncRNA-低表達miRNA-高表達mRNA”(圖4a)和“低表達lncRNA-高表達miRNA-低表達mRNA”(圖4b)這兩種調控軸構建ceRNA調控網絡,兩個網絡中共包含99個lncRNA,126個差異表達mRNA和34個差異表達miRNA。

對預測到的順式靶向調控lncRNA與半腱肌樣本差異mRNA取交集,以預測可能受到lncRNA順式靶向的基因,預測到的順式靶向調控關系如圖4c所示,共篩選出8個差異表達mRNA,其中7個lncRNA通過順式靶向調控作用參與基因的調控。

2.7 目標基因子網絡的構建

經過對ceRAN 網絡中的mRNA進行GO和KEGG功能富集分析發現,ELN和FBOX32主要與骨骼肌發育相關,SLC27A6和FABP5主要和脂肪沉積有關,主要影響肉品質。39個lncRNA和2個miRNA調控ELN形成子網絡(圖5a),28個lncRNA和miR-411c-3p參與FBOX32的表達調控(圖5b),SLC27A6的表達受到37個lncRNA和1個miR的調控(圖5c),29個lncRNA調控miR-410,從而影響靶基因FABP5(圖5d)。

2.8 RT-qPCR驗證RNA-Seq數據

為了驗證RNA-Seq結果,對9個差異表達的lncRNA、miRNA和mRNA進行RT-qPCR驗證分析(圖6)。結果表明兩者的表達水平存在差異,但趨勢一致,說明測序結果可信。

3 討 論

作為一種新型的調節RNA,lncRNA是一種長度大于200 bp的ncRNA,也是ncRNA中的重要組成部分25。lncRNA主要通過調節轉錄和轉錄后過程在肌肉發育中發揮重要作用26。lncRNA在骨骼肌發育調節網絡中也發揮著重要的作用,其發揮作用主要通過順式27、反式和競爭性內源RNA來影響骨骼肌的增殖和分化。lncRNA還可通過修飾蛋白質來影響肌肉的發育和萎縮28

本研究結果發現,雷瓊牛和陸豐牛半腱肌順式調控作用中有123個差異表達的lncRNA,通過GO富集分析發現,KCNMA1、MYH9和LARGE1富集到與肌肉發育和萎縮相關的GO條目。KCNMA1基因編碼BK通道蛋白在骨骼肌中的表達29,有研究表明,對KCNMA1基因進行敲除后骨骼肌功能下降,骨骼肌纖維面積也下降30,也有研究表明KCNMA1對糖尿病患者的肌肉生成至關重要31。目前,對于KCNMA1的研究主要是控制平滑肌張力和神經元興奮性32,最近的研究表明在肥胖癥中,KCNMA1有較高的表達水平33-34。此外,下調lncRNA肌肉樣1-反義RNA 1(lncRNA MBNL1-AS1,在小鼠骨骼肌細胞中過表達)的表達可能通過上調KCNMA1的表達來促進骨骼肌細胞的增殖和抑制細胞凋亡35。以上研究結果表明,KCNMA1可能成為肌肉發育性狀的候選基因。MYH9基因編碼Ⅱ類非肌肉肌球蛋白的重鏈36,與肌動蛋白相互作用并參與各種生物過程37,在細胞黏附、遷移和分裂中起重要作用38。先前的研究結果表明,MYH9在骨骼肌的發育分化、維持平滑肌張力39以及足細胞骨架結構和機械功能方面也發揮著重要的作用40。近期有研究表明,MYH9可以通過激活Wnt/β-連環蛋白信號傳導來促進骨肉瘤和B細胞淋巴瘤的發生41-42。LARGE1是一種雙功能糖基轉移酶43,其在維持適當肌肉功能方面起著關鍵作用44。在骨骼肌分化和再生過程中,LARGE1在α-肌營養不良聚糖(α-DG)上合成并延伸基質聚糖45。LARGE1基因突變會導致先天性肌肉萎縮癥[46。以上研究結果表明,LARE1可能是骨骼肌生成調控過程中的關鍵候選基因?;贙EGG富集分析,其中被顯著富集的通路中與肌肉生成和發育相關的有Autophagy-animal。自噬是通過溶酶體分解細胞內成分的過程,在維持和調節細胞穩態方面起著重要作用47。許多研究表明,自噬在肌肉生長、萎縮、肥大、再生和運動過程中都發揮作用48,自噬還可能起到清除受損蛋白質和細胞器然后使肌纖維再生的作用49,自噬溶酶體系統正逐漸成為在分解代謝條件下控制肌肉質量的關鍵系統48

在雷瓊牛和陸豐牛半腱肌差異表達的mRNA中,進一步預測到了可受差異lncRNA順式調控的基因有8個,其中與肌肉發育相關的基因是DLK1。DLK1是一種編碼蛋白的印記基因,其表達量增加與動物模型中的肌肉肥大有關50。有相關研究表明,DLK1促進肌肉細胞增殖、遷移、分化、多核融合和肌肉肥大51,DLK1可能通過抑制Nothch信號通路來促進肌肉的生長和發育52。也有相關研究表明,DLK1基因可能影響細胞中脂肪酸含量和脂質代謝53,所以DLK1可能是影響肉品質以及骨骼肌生成過程的關鍵候選基因。本研究中發現的KCNMA1、MYH9、LARGE1以及DLK1基因位點分別位于MSTRG.15011.20、MSTRG.18394.2、MSTRG.18362.43以及MSTRG.11537.18的轉錄位點附近,這些lncRNA可能在肌肉的生長發育以及肉品質的調控過程中發揮重要作用。

lncRNA還可以作為ceRNA或miRNA分子海綿,通過miRNA反應元件與miRNA競爭,抑制miRNA的功能和活性,從而在轉錄后水平調節miRNA靶基因的表達54。通過構建ceRNA調控網絡,對調控網絡中的mRNA進行富集分析后得到4個與肌肉發育和肉品質相關的基因,其中ELN和FBOX32與肌肉發育相關,SLC27A6和FABP5與脂肪沉積有關。miR-29c和miR-29b都可以誘導肌肉萎縮55-56,lncRNA通過競爭性結合miR-29c和miR-29b從而對ELN起到調控作用。FBOX32基因調節肌肉萎縮57,lncRNA通過競爭性結合miR-411c-3p,從而起到對FBOX32的調控作用。SLC27A6是溶質載體家族的一員,參與長鏈脂肪酸跨質膜的易位58,

FABP5是脂肪酸結合蛋白,FABP4參與牛的脂肪堆積59,并且決定綿羊肉的嫩度,FABP5和FABP4的作用相似。子網絡中的lncRNA分別通過競爭性結合miR-2339和miR-410來調控SLC27A6和FABP5的表達,SLC27A6和FABP5主要通過影響脂肪的合成和轉運過程來影響肉的嫩度以及風味。本研究主要通過順式靶向調控作用和構建競爭性調控網絡作用篩選出了對肌肉生成以及脂肪沉積相關的lncRNA和子網絡的構建,表明了MSTRG.15011.20、MSTRG.18394.2、MSTRG.18362.43及MSTRG.11537.18等與肌肉的生成以及脂肪的沉積有關。

4 結 論

本試驗以雷瓊牛和陸豐牛的半腱肌為研究對象,通過RNA測序技術鑒定了半腱肌中的lncRNA、mRNA和miRNA,進行差異表達分析后得到了146個差異表達的lncRNA,355個差異表達的mRNA和34個差異表達的miRNA。為探究肌肉發育以及脂肪沉積的規律,進一步對他們進行了靶基因預測和靶向關系的分析,構建了順式靶向調控作用和競爭性調控網絡,最終構建了一個包含8個mRNA、7個lncRNA的順式靶向調控網絡和4個競爭性調控子網絡。該結果為提高華南黃牛的肉用性能提供了理論基礎,未來可對差異表達基因進行功能驗證,進一步探索肌肉發育以及肌內脂肪沉積的分子機制。

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(編輯 郭云雁)

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