摘要
下丘脑-垂体-卵巢轴(hypothalamic-pituitary-ovary,HPO)是哺乳动物繁殖过程中重要的神经内分泌调节中枢.微小RNA(microRNAs,miRNAs)是一种内源性非编码小RNA,在转录后水平调节基因表达.然而,湖羊(Ovis aries)生殖相关的HPO轴的miRNA-mRNA互作网络仍未得到充分研究.本研究以不同发情周期内的卵泡期和黄体期湖羊下丘脑、垂体和卵巢组织为研究对象,通过小RNA测序技术(small RNA-seq,sRNA-seq),利用生物信息学分析方法筛选出差异表达miRNAs,使用qPCR检测miRNA在湖羊组织中的表达水平,预测其靶基因交集,进行功能富集分析,用双荧光素酶报告基因检测靶标关系.结果显示,在不同发情周期(卵泡期和黄体期)共检测到849个已知的miRNA和632个新的miRNA,其中卵泡期和黄体期下丘脑组中有64个差异表达的miRNA(30个上调,34个下调).卵泡期和黄体期垂体组中有5个差异表达的miRNA(4个上调,1个下调),卵泡期和黄体期卵巢组中有43个差异表达的miRNA(25个上调,18个下调).通过R包对基因本体论(Gene Ontology,GO)和KEGG的差异表达miRNA进行功能富集注释分析,结果表明,靶基因主要参与Notch信号通路、信号转导、细胞通讯、先天免疫反应和氨基酸代谢等过程.Oar-miR-432、oar-miR-29a和oar-miRNA-200等靶基因磷脂酶A2组3(phospholipase A2 group 3,PLA2G3)、细胞色素P4503A24(cytochrome P4503A24,CYP3A24)、多巴胺受体2(dopamine receptors 2,DRD2)及信号转导和转录激活因子 2(signal transducers and activators of transcription 2,STAT2)富集在脑神经信号传递、卵巢卵泡生长和类固醇激素合成与代谢等信号通路,可能参与调控卵巢由卵泡期向黄体期转化的生物学过程.双荧光素酶报告基因检测结果表明,oar-miR-432与靶基因STAT2存在靶标关系.本研究筛选了湖羊季节性发情性状关键miRNA,为转录后调控层面分析湖羊发情机制、加快新品系的选育提供基础资料.
基金项目
国家现代农业产业技术体系建设项目(CARS-38)
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