畜禽睾丸组织 miRNA 研究进展
廉传江 吉林大学
与线虫、果蝇、人和小鼠等模式生物相比较来看,有关畜禽 miRNA 的研究起步相对较晚,目前在 miRBase 数据库中记录的猪、牛、鸡和羊等畜禽的 miRNA数量远远少于人和小鼠等其他物种。总体而言,对畜禽 miRNA 的研究只是刚刚起步,但近年来也取得了一定的研究进展。目前,畜牧动物 miRNA 研究中取得的最令人激动的成果无疑是对多萨特羊高产肉性状分子机理的揭示。Alex Clop等人发现,Texel 绵羊中的 GDF8 基因的 3′UTR 内的一个点突变产生了一个在骨骼肌内高度表达的两个 miRNAs(miR-1 和 miR-206)的作用位点,从而引起了 miRNA 介导的 myostatin 蛋白的表达量下降而造成 Texel 绵羊肌肉过度肥大。
在猪中,Wernersson 等人于 2005 年利用鸟枪测序法结合基因组比对分析首次鉴定了 54 个猪的 miRNA。2008 年,Sharbati-Tehrani 等利用一种新的串联并克隆 miRNA 的聚合 PCR 方法发现了 10 个新的猪 miRNAs。Huang 等与McDaneld 等人先后分别利用基因芯片与第二代高通量测序技术对猪肌肉发育过程 miRNA 的表达谱进行了研究,他们均发现了 3 个已知的肌肉 miRNAs,miR-206,miR -133 和 miR-1,同时表明这些 miRNA 具有保守的功能,因为在其他物种中已经发现它们参与调节肌肉发育过程。
最近,454 生命科学测序技术被用于鉴定在猪心、肝、胸腺三种组织中表达的 miRNA,该表达谱分析鉴定了 120个与其他物种已知同源的 miRNAs,表明猪的基因组可能编码几百个 miRNAs,其中仍有许多有待进一步发现。目前已鉴定的猪 miRNA 的数量仍相对较少,原因是猪的基因组序列不完整,这将阻碍 miRNA 的生物信息学预测与实验验证。对于 miRNA 的发现来说,准确的基因组定位是必不可少的。因为判定一个序列为可能 miRNA 的一个标准是其侧翼序列能够形成一个发夹二级结构。
大多数牛的 miRNA 是通过同源搜索方法发现的,目前在 miRBase 数据库中登记了 334 个牛 miRNA,其中 100 个通过了测序验证。2007 年,Gu 等人从牛的脂肪和乳腺组织中鉴定了将近 60 个 miRNAs,其中 5 个是在哺乳动物中首次发现的。另外,Strozzi 等利用生物信息学方法又鉴定了 249 个牛 miRNAs。目前其他反刍类动物的 miRNA 鉴定还很少,最近一个关于山羊和绵羊皮肤与毛囊的表达谱研究鉴定了 159 个羊 miRNAs,其中 105 个在两品种中均有表达,表明在反刍类物种中 miRNA 具有相似的表达。
Xu 等从成鸡和鸡胚中共克隆了 25 个 miRNA,新发现了 miR-757。Darnell等利用高通量原位杂交技术,对 135 个 miRNA 在鸡胚胎中的表达情况进行了检测,其中 84 个在 5 天前的胚胎中能够检测到。Glazov 等利用 Solexa 高通量测序技术从 E5、E7、E9 天鸡胚胎中共检测出 361 个新 miRNA。最近,Hicks 等利用高通量测序技术进行 miRNA 表达谱分析,在鸡 E11 胚胎中鉴定了大约200 个 miRNAs。
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