大熊猫不同年龄阶段血液转录组与基因组甲基化研究

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sz_ydz
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
大熊猫是我国特有的国家I级濒危珍稀野生保护动物,也是世界生物多样性保护的象征和旗舰物种。在过去的20年里,中国学者围绕大熊猫的血液生理生化指标开展了多项研究,但生理生化指标随年龄变化的调控机制尚未被报道。因此,本研究以幼年、成年和老年三个年龄阶段的大熊猫血液组织为研究对象,探究不同年龄阶段大熊猫血液生理生化指标的变化规律;利用RNA-Seq和WGBS技术,构建大熊猫三个不同年龄阶段血液转录组和甲基化图谱,筛选幼年、成年和老年阶段差异表达及差异甲基化的基因及其功能。主要研究结果如下:1.三个年龄阶段(幼年、成年和老年)大熊猫血液血液生理生化指标分析结果发现,白细胞、嗜中性粒细胞计数和血红蛋白浓度在幼年、成年、老年呈现出先上升后下降的趋势,表明大熊猫的免疫功能从幼年到成年逐渐完善,但从成年到老年逐渐降低;血清钠和血清氯含量均随着年龄增长逐渐降低,并且谷草转氨酶和谷氨酰转肽酶在成年和老年组显著上升(P<0.05),表明随着年龄的增长炎症发生逐渐增加并累积;葡萄糖代谢水平逐渐降低,且与幼年大熊猫相比,老年大熊猫血液中葡萄糖代谢的下降程度达到显著水平(P<0.05)。2.利用RNA-Seq技术构建了三个不同年龄阶段大熊猫血液的转录组图谱。幼年vs.成年、成年vs.老年、幼年vs.老年大熊猫间分别鉴定到了716、373、1133个差异表达基因。幼年vs.成年阶段CXC家族、白介素家族和肿瘤坏死因子家族基因的差异表达可能是影响大熊猫免疫功能变化的关键因素;大熊猫成年vs.老年阶段的免疫功能变化可能与补体与凝血系统级联通路有关。三个不同年龄阶段差异基因表达水平的变化趋势显示,趋化因子CXCL12可能是影响大熊猫生命周期中免疫功能变化的重要基因。3.基于WGBS技术构建的大熊猫血液全基因组单碱基分辨率的DNA甲基化表达谱显示,CG是大熊猫血液甲基化的主要类型,极少部分发生在CHG和CHH序列上;不同年龄阶段的DNA甲基化水平分布模式相似:在CG序列环境下,内含子和3’UTR中的DNA甲基化水平较高,其次是CGIshore、重复和外显子区域,而启动子区域的DNA甲基化水平最低。4.通过分析不同年龄阶段大熊猫血液的DNA甲基化变化规律发现在CG序列环境下,DNA甲基化水平随大熊猫年龄增长而降低。幼年vs.成年、成年vs.老年以及幼年vs.老年组大熊猫间分别鉴定到4273、6544和8834个差异甲基化区域(DMR),分别对应到448、750、851个差异甲基化基因(DMG)。功能富集分析显示,幼年vs.成年组间的DMGs主要富集代谢和免疫相关的通路上,成年vs.老年间的DMGs主要富集到疾病相关的通路上,幼年vs.老年组间的DMGs可能主要通过C型凝集素受体通路和皮质醇合成与分泌通路影响大熊猫的免疫和代谢功能。5.血液DNA甲基化与转录组联合分析表明,在幼年vs.成年、成年vs.老年、幼年vs.老年组分别发现了19、17、41个既差异表达又差异甲基化的基因;功能富集分析结果显示,这些基因主要与免疫和代谢相关,表明DNA的甲基化可能通过调控基因的表达从而影响不同年龄阶段大熊猫的免疫和代谢功能。进一步分析启动子区域差异甲基化的基因及其与基因表达的调控关系发现,在大熊猫幼年vs.成年阶段,RAPGEF3基因启动子Cp G岛区域的甲基化水平的变化可能抑制了RAPGEF3基因的表达,进而间接调控CXC基因家族基因的表达。综上,血液DNA的甲基化可能通过调控基因的表达参与了机体免疫和代谢功能的变化。其中,RAPGEF3基因的甲基化可能在幼年至成年阶段扮演着较为重要的角色,研究的结果为大熊猫的表观遗传学研究及大熊猫的保护等提供了理论参考。
其他文献
学生生活既是考察中世纪大学学生群体的关键,也是理解中世纪大学组织运行、制度实施以及与外部社会之关系的重要切入点。从学生的视角出发,大学生活可以分为入学前的准备,在校期间的学习与考试,以及离开大学后的求职与就业这三个主要阶段。在不同阶段,学生的生活除了包括不同类型的活动形式之外,还涉及活动实施的背景、环境、方式、过程和场景等多个方面。依据大学的章程和记录、教俗权威的法令、学生的信件和学生手册等历史资
人类社会中的“真”与“假”、“善”与“恶”的联系在法律层面表现为合法性评价,即通常将“真”与“善”相对应并评价为合法,将“假”与“恶”相对应并评价为不合法,保护“真”而打击“假”、追求“善”而反对“恶”。法律所调整的事物和现象具有“真假”与“善恶”属性,这些事物和现象可以统摄到“社会实在”的概念之下。人类所生活的世界由自然事物和人造事物(社会实在)构成,社会实在是人类为满足需要建构而成的。人类具有
精准脱贫是中国决胜全面小康社会的三大攻坚战之一,到2020年,稳定实现现行标准下农村地区的贫困人口脱离贫困。然而绝大多数农村家庭抗风险能力较弱,一旦受到来自重大疾病与风险灾害的负向冲击,就可能会重新陷入贫困状态。因此,如何守住脱贫成果,缓解农村家庭贫困脆弱性是后脱贫时代值得重视的问题。商业保险是进行风险管理的重要工具之一,对巩固脱贫成果,防止农村家庭再次返贫具有重要作用。但在实际应用过程中,如何将
伴随经济全球化进程的加快,世界经济形势不确定性和复杂性日益加深,特别是2008年金融危机以来,全球经济不确定性的增加逐渐引起各国政府和学界的高度关注。而中国作为全球第二大经济体,随着国际金融危机以后世界经济复苏的不确定性日益加深,中国经济受此影响,不确定性及复杂性也有所增加。近年来,特别是中国经济转入中高速增长,随着中国经济下行压力加大,房地产、股市、地方债等金融市场风险都在不断累积,这无疑会增加
格林式实验伦理学在新兴实验伦理学研究中最具代表性。它受到了许多研究者的批评。批评的内容可以被概括为五种:“是”与“应当”问题、形而上的自然主义谬误、语义学错位问题、经验的理论负荷问题、实验操作的非对称性和不确定性问题。格林式实验伦理学通过重申自身核心思路的方式来回应或回避这些问题并不困难:从论证、效力、理由三个角度可以处理“是”与“应当”问题、构建“同罪论证”可以最大幅度地降低形而上的自然主义指责
注册会计师拥有“经济警察”的称号,是国家经济监督体系和新的社会阶层人士的重要组成部分,是构建社会治理共同体的重要力量。经济越发展,审计越重要。党和政府不断重视和强化作为新的社会阶层人士的注册会计师在政治领域和社会经济发展中的作用。自2011年12月2日,中央统战部和财政部党组印发了《关于加强注册会计师行业统战工作的意见》之后,注册会计师当选党代表、人大代表和政协委员的人数大幅增加。学术界将企业通过
小麦是种植面积最广的粮食作物,也是世界上大部分地区的主要食物来源,为人类提供了大量的碳水化合物和蛋白质。近年来小麦等粮食作物的产量虽然得到了大幅度提高,但由于人口数量的增长速度大于粮食增长的速度,因此,粮食危机仍然存在。为了确保粮食安全,与增加耕地相比,提高单位面积产量是行之有效且可持续的方法。近年来,通过作物抗性、株型等目标性状的改良,已将作物单位面积的产量提升到一个较高的水平。然而,通过培育能
随着我国供给侧改革的深入推进,经济增长步入新常态阶段。为实现我国经济向高质量发展阶段的顺利转型,当前亟需加快建成一个制度完善、定价合理的直接融资市场。作为企业重要直接融资渠道的债券市场在体量上迅速发展,其产品体系不断多样化,市场体系也更加多层次。但我国资本市场的基础制度建设还不成熟,与发达经济体资本市场还存在一定差距,特别是风险发生后的化解和处置能力有待加强。2014年的“11超日债”违约事件标志
小麦白粉病是世界上小麦产区的主要病害之一,引起小麦白粉病的病原物是禾本科布氏白粉菌小麦专化型(Blumeria graminis f.sp.tritici,Bgt),严重影响小麦的产量。当前,防治小麦白粉病最经济、安全、有效的手段是小麦抗性品种的使用。小麦抗白粉病基因Pm40来源于中间偃麦草,被定位在小麦7BS染色体,Pm40在“后Pm21时代”小麦育种中起重要作用。小麦与白粉菌的互作机制研究,有
水稻是全球最重要的三大粮食作物之一,中国超过一半的人口以水稻作为主要粮食,所以水稻的高产稳产是中国和世界粮食安全的重要保障,但水稻在生产过程中,容易遭受病虫害的威胁,影响水稻正常的生长发育导致水稻减产。由稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)引起的稻瘟病是影响世界水稻产量最严重的三大病害之一,目前防治稻瘟病最经济环保的办法是利用抗稻瘟病基因杂交选育抗病品种。利用抗稻瘟病恢复系来选育品种是