m~6A RNA甲基化修饰调控黄羽肉鸡胚胎期骨骼肌发育的主效基因挖掘

来源 :佛山科学技术学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haiyang1979
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针对黄羽肉鸡产业对产肉性状遗传解析和分子改良的迫切需求,本研究利用转录组测序和m~6A-seq测序技术,研究黄羽肉鸡胚胎期骨骼肌发育过程中基因的表达和m~6A甲基化修饰的动态变化规律,从转录水平和转录后调控水平解析控制骨骼肌发育的分子调控机制,并且鉴定出多个与产肉性能相关的主效基因或分子作用通路。主要研究结果如下:(1)基于11胚龄、13胚龄、15胚龄、18胚龄和21胚龄时黄羽肉鸡骨骼肌组织的形态变化特征和转录表达动态变化规律,将骨骼肌的发育过程单独分为两个时期,包括发育前期(11-15胚龄)和发育后期(18-21胚龄),二者在肌纤维形态特征和基因表达变化上均呈现显著的差异。(3)通过胚胎期各时间点的骨骼肌的m~6A-seq,分别检测到5392、3215、5756、3971和5404个受m~6A甲基化修饰的基因,修饰区域主要位于临近基因的转录起始位点和转录终止位点的区域。(4)结合基因的转录表达变化规律和m~6A甲基化修饰区域信息,鉴定出543个基因的转录表达变化与m~6A的表观修饰相关。利用DAVID系统进行功能聚类分析,这些基因显著富集于Wnt信号通路、Notch信号通路和Fox O信号通路等11个作用通路,鉴定到一批受m~6A甲基化修饰调控关键候选基因,包括细胞周期因子(CCND1和CDKN1A)和转录调控因子(FOXO3和FOXO6转录调控因子)、胰岛素信号通路上关键因子(PDPK1、IRS1、IRS4和PIK3CA)和TGF信号通路上关键调控因子(TGFB2、TGFB3和TGFBR2)等。(5)比较胚胎期骨骼肌发育前期和后期的基因表达变化和m~6A修饰规律,鉴定到10个基因在发育后期表观修饰关闭,基因的表达显著下调,16个基因在发育后期表观修饰开启,基因的表达显著上调。特别是,在发育前期,检测到肌肉特异性转录调控因子Myo G的转录起始和转录后期均受到m~6A甲基化的修饰,发育后期甲基化修饰解除,这可能是导致Myo G胚胎发育前期显著高于发育后期的调控因素之一。总之,通过本项研究,在全基因组水平分析了胚胎期骨骼肌组织m~6A甲基化调控规律,挖掘了一批控制骨骼肌生长的主效候选基因,为进一步解析产肉性能的遗传调控机制提供研究基础,推动黄羽肉鸡产肉性能的分子选育技术的开发和应用。
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