兔子精子发生过程中小RNA的表达变化及其特征

来源 :上海师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:vvlioo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
兔子在进化上与人和小鼠都非常近,它们都属于灵长总目,而兔子是兔形目中的典型代表。通过对兔子精子发生过程中小RNA的研究,有利于找出兔子与人类的异同点,为以后的将兔子作为生殖方面的疾病模型做基础。现在关于兔子精子发生过程中小RNA的表达情况还不清楚,本研究通过对兔子不同发育时期的睾丸中的小RNA进行研究,增加对兔子精子发生过程小RNA表达情况的认识。在精子发生过程中,microRNA(miRNA)和piwi-interactingRNA(piRNA)的调控作用对精子发生具有很大的影响。首先通过生物信息学方法对兔子精子发生过程中的小RNA进行了注释,预测了707个新miRNA以及大量的piRNA簇,在这些miRNA和piRNA簇中,有很多是保守的。然后对兔子精子发生过程的小RNA的表达特征进行了分析,我们的研究发现,在兔子的精子发生过程中,具有两类高表达的小RNA,分别是miRNA和piRNA。这两类小RNA在兔子精子发生过程中有一个动态的表达过程。在兔子精子发生过程中,1天~90天主要表达的是miRNA,100天~180天主要表达的是piRNA。发现兔子精子发生过程中来源X染色体的miRNA符合MSCI(Meiotic Sex Chromosome Inactivation)现象,这一点跟小鼠非常相似。而且X染色体来源的miRNA有两个非常保守的miRNA簇,对其功能进行了分析,发现其可能与精子形态有关。piRNA序列在10天~90天有明显的1A10U的偏向性,而在100天~180天有强烈的1U偏向性。将piRNA序列比对到兔子基因组发现,10天~90天的piRNA大部分(80%以上)有多个比对位点,100天~180天的piRNA大部分(约75%)只有一个比对位点。对piRNA在基因组上的注释分析表明piRNA在10~90天主要来源于重复区域和基因间区,100~180天的piRNA主要来源于基因间区。来源于重复区域的piRNA在10天~100天L1为主,在110天~180天以L1(Long Interspersed Nuclear Elements1)和ERV2(Endogenous Viral Element2)为主。发现来源L1和ERV的piRNA有非常明显的乒乓信号,这表明兔子中的piRNA也有乒乓循环现象。L1与ERV中的piRNA偏负义链,说明这部分piRNA具有沉默L1和ERV的作用。LTR(Long Terminal Repeat)与SINE(Short Interspersed Repeated Sequence)主要偏正链,LTR在前粗线期与粗线期过渡时,会有链方向的转换。来源基因的piRNA在主要分布在3’UTR(Untranslated region)和CDS(Coding sequence)上,而在10天~100天,3’UTR偏多,110天~180天CDS偏多。另外,还对piRNA簇进行了保守性分析,发现有一部分兔子精子发生过程中的piRNA簇与人和小鼠中的piRNA簇都存在保守性。
  本研究主要对兔子精子发生过程中小RNA的进行了注释,并分析了miRNA和piRNA的表达变化及特征,为人类从小RNA水平了解兔子的精子发生过程打下基础。
其他文献
人胚胎干细胞(Human Embryonic Stem Cells,hESCs)拥有无限的自我复制与更新能力且能保持其分化成任何一种体细胞的多能性,在再生医学中具有广阔的应用前景。宿主对来源于hESCs的移植物的免疫排斥是阻碍其发展的关键性瓶颈之一。另一方面,当前抑制宿主免疫排斥的各种策略均会不可避免地增加hESCs及其移植物的癌变风险。  为了解决上述问题,本论文的研究目的是建立一株耐受宿主免疫
学位
苯胺及其衍生物是一类重要的化工中间体,大量应用于工业染料、除草剂、橡胶和磺胺类药物等的合成。然而,苯胺类物质具有致癌、致畸、致突变作用,环境中残留的苯胺类物质已对人类健康构成了威胁。目前,微生物是去除环境中苯胺残留的主力军,它们首先利用苯胺双加氧酶(AD)将苯胺类化合物转化为相应的邻苯二酚,然后再经邻位或间位开环途径进入三羧酸循环。AD由四个组分组成:谷氨酰胺合成酶,谷氨酰胺氨基转移酶,氧化酶和还
土壤线虫数量多、种类丰富,生活史和取食类型多种多样,在土壤食物网中占据多个营养级,在生态系统的物质营养循环和能量流动中发挥关键作用,常被作为土壤生态系统健康状况的生物指示者。然而,当前对土壤线虫的大尺度分布格局及其影响因素却知之甚少。究其原因主要有两方面:一方面,从物种分类鉴定角度来看,线虫分离鉴定所需的专业技能以及高劳动力限制了工作的开展:另一方面,由于土壤动物特殊的生物学特性及栖息地需求,可能
学位
朊病毒(prion),即蛋白质感染因子,最初由诺贝尔生理或医学奖获得者StanleyB.Prusiner发现,朊病毒蛋白(prion protein, PrP)能够在包括人类在内的多种哺乳动物体内错误折叠,并引发传染性海绵样脑病(TSEs)这类prion疾病。通常认为,prion疾病是由细胞型朊蛋白PrPC向病理型朊蛋白PrPSc的转变而引起的,这种构象转变过程中最关键的步骤是PrPC-PrPSc
学位
转基因作物的抗性基因能否漂移至野生近缘杂草是转基因作物风险评估的一个重要内容。抗除草剂转基因油菜(Brassica napus,AACC,2n=4x=38)是全世界主要的转基因油料作物,虽然其在我国尚未商业化释放,但我国每年进口大量的转基因油菜籽用于食用油加工,再加上转基因油菜形成自生苗的可能性很大,因此我们应该关注转基因油菜的抗性基因向野生近缘杂草的基因漂移风险。野芥菜(wild B.junce
昆虫病原线虫(entomopathogenicnematodes,EPNs)是一种携带共生菌的昆虫寄生线虫,对许多经济害虫具有生物防治功能。EPNs的寿命和逆境抗性是影响其商品化的重要因素。小杆科EPN崇明拟异小杆线虫Heterorhabditidoides chongmingensis在天然和非天然共生菌培养下,其寿命和抗逆性存在显著差异。miRNA是一类具有调节功能的小分子RNA,在转录后水平
学位
人类细胞内的基因组DNA每天都会遭受来自内源或外源因素的威胁。如果细胞不能及时准确地修复这些DNA损伤,则会导致基因组突变、染色体畸变、细胞凋亡,乃至引起肿瘤等各种重大疾病地发生。  为了应对各种DNA损伤,机体演化出了一套精密、完善的损伤应答机制,包括细胞周期阻滞、损伤修复系统等。其中,DNA损伤修复系统根据不同的DNA损伤类型,利用不同的具体的信号通路完成DNA损伤修复过程。已有的研究表明,参
氧化应激损伤与机体中多种疾病的发生发展过程密不可分,氧化系统和抗氧化系统的调控失衡将导致大量活性氧(reactive oxygen species,ROS)的产生,是引起机体衰老和肿瘤等一系列疾病发生的重大起因。NRF2(NF-E2 p45-related factor 2)/ARE(antioxidant response element)信号通路是体内极为重要的内源性防御系统,NRF2是细胞内
学位
水稻(Oryza sativa L.)是我国重要的粮食作物,虫害频频爆发给水稻生产造成严重损失,咀嚼式昆虫二化螟和刺吸式昆虫褐飞虱都是水稻重要的专食性害虫。氮素是植物需求量最大的元素,也是植物生长的主要限制因素,同时,氮素也是植食性昆虫生长发育需求量最大的元素。硝态氮和铵态氮是植物吸收和利用氮素营养的两种主要形式的氮源,因此,研究不同形态氮素营养对水稻咀嚼式害虫二化螟及刺吸式害虫褐飞虱的抗虫机制,
学位
肝再生磷酸酶(PRL)家族基因在多种癌症中上调表达并与癌症的发生发展密切相关。然而PRL磷酸酶的细胞生物学生理功能以及分子机制仍不清楚。在本课题研究中,我们利用果蝇这一模式生物来研究PRL同源基因的生物学功能。  构建突变体是研究基因功能的常用方法,我们首先采用CRISPR/Cas9基因编辑技术制备prl-1基因的等位突变果蝇株。我们发现敲除prl-1基因并不影响果蝇的正常发育过程以及个体形态变化