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胚胎着床是保证哺乳动物成功妊娠的一个重要环节。虽然所有哺乳动物着床的最终目的都是使母体子宫为胚胎提供营养和供应血液,但它们的分子机制各不相同。本研究利用小鼠和大鼠两种最常用的实验动物模型,来比较它们在着床时基因表达存在的相似与差异之处,从而增进对着床期间分子机制的理解。为了比较小鼠和大鼠胚胎着床时基因表达有何异同,本实验采集正常妊娠小鼠第5天着床位点、非着床位点组织样品,和正常妊娠大鼠第6天着床位点、非着床位点组织样品,利用RNA-seq技术进行基因表达谱分析。结果表明:小鼠胚胎着床位点存在518个差异表达基因,其中253个基因在着床位点上调,265个基因在着床位点下调;大鼠胚胎着床位点存在374个差异表达基因,其中284个基因在着床位点上调,90个基因在着床位点下调。接着对差异表达基因进行了基因本体分析、信号通路分析、基因网络分析和转录因子结合位点分析。基因本体分析结果表明,参与小鼠着床和大鼠着床的差异表达基因的功能基本一致,主要参与细胞代谢、增殖和分化。基因网络分析显示:小鼠差异表达基因网络存在15个中心基因,分别是Ripk4、Akt1、Top2a、Pcna、Umps、Plk1、Hspa1b、Hspa5、Cdc20、Oasl2、Oas2、Rev3l、Pold1、Cdkn1b和Ccna2;大鼠差异表达基因网络存在11个中心基因,分别是Top2a、Cad、Hsp90aa1、Cdk4、Hist2h3c2、Xpo1、Hspa5、Mad2l1、Fos、Acta2和Cenpe。其中,中心基因Top2a和Hspa5为小鼠和大鼠所共有。由于中心基因在基因网络中处于关键位置,因而它们是胚胎着床过程中的重要基因。小鼠基因转录因子结合位点分析结果显示:ETF、ZF5、E2F-1、E2F-4:DP-2、MOVO-B、Sp1和SREBP-1结合位点在着床时显著富集;大鼠基因转录因子结合位点分析结果显示:ETF、E2F-4:DP-2和MOVO-B结合位点在着床时显著富集。显著富集的ETF、E2F-4:DP-2和MOVO-B结合位点是小鼠和大鼠所共有的。此外,本研究还对差异表达基因进行了进化分析。通过分析差异表达基因的基因年龄,发现这些胚胎着床相关的差异表达基因都是古老的基因,而不是进化出的新基因,它们因在胚胎着床时需要而被激活表达。对差异表达基因和非差异表达基因在进化速率方面进行比较,结果显示二者进化速率之间存在显著性差异(p<0.05),差异表达基因的进化速率更加缓慢,序列更加保守。综上所述,本研究筛选出了小鼠和大鼠子宫胚胎着床位点的差异表达基因。通过对差异表达基因进行生物信息学分析和进化分析,揭示了小鼠和大鼠在胚胎着床时的基因功能及进化规律。本研究有助于进一步了解胚胎着床的分子机制,为后续的深入研究奠定了基础。