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牛肉作为重要的肉质食物来源之一,其市场需求逐年攀升,然而国内的牛肉生产却难以满足供需缺口,很大程度上依赖于国外进口,这给传统的牛肉产业和育种行业带来了极大的挑战。肌肉组织是决定产肉量、品质的关键因素,已有大量研究筛选出肌肉组织中与肉牛诸多重要经济性状相关的候选基因,揭示了circRNA在肌肉发育中的调控作用,并且也挖掘出众多的调控经济性状的数量遗传位点（QTL,quantitative trait locus）。然而,针对它们的研究往往是孤立的,对于它们之间的联系以及潜在的分子机制还尚不明确。本研究以6个品种的黄牛为研究对象,结合转录组数据、基因型数据以及公共的QTL数据,鉴定与环状RNA表达相关QTL位点（circQTL,circular RNA expression related quantitative trait locus）并系统地探究了其对circRNA生物合成、表达和功能的分子机制。本研究的研究内容以及主要研究结果如下所示:1.环状RNA表达相关QTL位点的鉴定及功能分析通过整合来自牛基因组变异数据库（BGVD,Bovine Genome Variant Database）和两组SNP芯片的6个品种的基因型数据以及肌肉组织的全转录组数据,利用协变量校正的线性模型,筛选出大量（n=9896）候选的反式作用circQTL位点（P＜1e-4）。circQTL位点在染色体水平上呈现成簇且集中分布的特点,且主要分布于基因间区和内含子区。此外,circQTL位点在剪接区域附近表现出较高的保守性。为了揭示circQTL与circRNA之间的反式作用,分析了circQTL位点所在宿主基因与circRNA表达之间的关系,结果表明大多circQTL-circRNA关系对的相关性较低。通过功能富集分析表明其circQTL所在的宿主基因（指该位点的邻近基因）与肌肉组织的发育、circRNA的生物合成相关。通过整合QTLdb数据库,筛选出291个与生长性状相关的circQTL位点,其宿主基因也与离子通道有关。进一步通过连锁不平衡（LD,Linkage Disequilibrium）分析和对GWAS（genome-wide association studies）信号相关的circQTL周围的高度连锁区块的鉴定以确定位点间的连锁关系,这将有助于主导SNP（single nucleotide polymorphism）的挖掘。2.构建可变反向剪接图谱及挖掘相关circQTL为了探究circQTL对circRNA表达水平的影响,首先分析circQTL是否通过顺式作用影响circRNA的生物合成。对于顺式作用,本研究主要分析了位于上下游的Alu类元件中的circQTL对可变反向剪接（ABS,alternative back-spliced）事件及其circRNA分子亚型表达的影响。首先,通过构建牛中circRNA的可变反向剪接图谱,针对其在不同品种以及circRNA亚型的表达水平的分布情况进行统计,发现大多circRNA分子不具有ABS事件且ABS事件的circRNA亚型具有更高的表达水平。针对不同ABS复杂度的circRNA上下游内含子区域的SINE元件（short interspersed element）进行数量和互补配对能力（log2CSI指标:log2-scaled value of Complementary Sequence Index）的差异分析,发现复杂度越高的A5BS（alternative 5’back-spliced）事件的circRNA倾向于具有更多的互补配对能力更强的Alu-like元件,且具有更长的内含子。其中,以Bov-A2和Bov-t A家族的SINE元件占比最高,且其互补配对能力最强,暗示着其在circRNA的形成和表达中起着关键作用。同时,我们筛选了163个位于Alu-like元件中的circQTL,这对进一步研究影响circRNA生物合成的遗传基础及其分子机制提供了数据支撑。3.探究circQTL影响circRNA功能的分子机制通过对mi RNA和RNA结合蛋白（RBP,RNA binding protein）的结合位点进行预测,发现其广泛存在于circRNA中。通过分析不同基因型的结合位点富集差异,其均表现出较高的保守性且不存在品种特异性。进一步对处于mi RNA或RBP结合区域的circQTL位点,进行不同基因型能量指标的差异分析,并结合circRNA二级结构信息评估了circQTL对二级结构的影响,结果表明circQTL对circRNA与mi RNA、RBP的结合存在着一定的影响,且影响了特定区域二级结构的稳定性。最终,构建了circQTL-circRNA-mi RNA/RBP互作网络,并挖掘了其中高置信度的关键circQTL位点、mi RNA和RBP分子并揭示其对circRNA功能的潜在影响。综上所述,本研究通过整合牛6个品种的基因型数据和肌肉组织的全转录组数据,鉴定了大量的circQTL位点,且其主要分布于基因间区和内含子区域,同时在剪接位点区域具有较高的保守型。其次,找到了291个潜在的与生产性状相关的circQTL。进一步通过构建circRNA的ABS图谱,发现具有ABS事件的circRNA具有更高的表达水平。同时,本研究发现circQTL位点可能通过影响其Bov-A2和Bov-t A家族元件的互补配对能力进而调控其ABS事件的复杂度和circRNA亚型的表达。最终,通过构建circRNA-mi RNA/RBP互作网络并结合circQTL信息,揭示了部分circQTL会通过影响circRNA与mi RNA、RBP的结合能力或改变其二级结构以调节其分子功能。同时,本研究也筛选出潜在的circQTL位点及其调控的mi RNA或RBP靶点,这将有助于促进牛肌肉组织相关生产性状的遗传改良和加速其育种进程。