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MicroRNA是一类内源性的非编码小RNA,大约18～24个核苷酸大小,它可以通过RNA诱导沉默复合体(RNA-induced silencing complex, RISC)抑制靶基因的翻译或降解靶mRNA来调控蛋白的表达。越来越多的体内以及体外实验证实,miRNA在脂肪形成中起到重要的作用。1、牛MicroRNA鉴定及其靶基因生物信息学预测本研究利用表达序列标签(Expressed Sequence Tags, EST)以及基因组序列(Genomic Survey Sequences, GSS)进行搜索预测牛新的miRNA.本实验采用了一个预测标准,严格按照这个标准一共预测到20个新的miRNAs,这20个新的miRNAs分别属于18个家族,并进一步预测了这些新miRNAs的功能。在肉牛皮下脂肪组织中利用miRNA基因芯片技术对新预测的miRNAs进行表达检测,这张芯片含有131个物种的已知miRNA成熟序列。基因芯片结果显示,新预测到的18个基因家族的miRNAs在肉牛皮下脂肪中都有表达,证明了本实验方法的可靠性。应用TargetScan和DAVID生物信息学软件分别进行靶基因预测和预测靶基因的GO分析,发现新miRNAs的靶基因在生理以及病理学过程中都起到一定作用,丰富了牛miRNA数据库的数量。2、肉牛肌内脂肪及皮下脂肪中miRNA的表达谱研究MicroRNAs是一类在哺乳动物脂肪形成中起到重要作用的内源性的非编码RNA,但是,在肌内脂肪以及皮下脂肪组织中差异表达的miRNA以及这些差异miRNA的作用还未可知。本研究利用基因芯片技术筛选了肌内脂肪以及皮下脂肪中差异表达的miRNA,并对这些miRNA的靶基因做了生物信息学的分析。芯片数据显示,一共213个miRNAs在肌内脂肪和皮下脂肪组织中被检测到,其中88个被检测到的miRNAs存在差异表达,这88个miRNAs中有30个差异表达极显著(倍数>1,P<0.001)。在肌内脂肪中,miR-143、miR-145、miR-26a、miR-2373-5p、miR-23b-3p是表达量最高的5个miRNAs;在皮下脂肪中miR-26a、miR-2373-5p、miR-2325c、miR-3613、miR-2361是表达量最高的5个miRNAs。GO分析以及KEGG通路分析发现,差异表达miRNA有不同的靶基因,并且通过不同的生物学通路在脂肪沉积中起到不同的作用。总的来说,我们的研究是第一次对肌内脂肪和皮下脂肪差异表达的miRNA进行检测,并为miRNA在脂肪沉积中的作用提供了有力的证据,为改善牛肉品质的方法提供了一定的思考。3、miR-143/miR-145基因簇靶基因网络初步构建本研究旨在分析miR-143/miR-145基因簇在牛肌内脂肪和皮下脂肪中的表达规律及其靶基因调控网络,初步探索miR-143/miR-145基因簇在动物肌内脂肪生长、发育过程中的作用及调控机制。利用miRNA芯片和qRT-PCR对在肉牛肌内脂肪和皮下脂肪中miR-143、miR-145差异表达分析的结果,采用Targetscan生物信息学计算方法分别预测其靶基因,并对靶基因进行GO注释描述、富集及KEGG富集分析,最后绘制信号通路网络关联图。结果发现,miR-143/miR-145基因簇总共有575个靶基因,其中有21个靶基因可作用于MAPK信号通路,预测靶基因TGFB2、TGFBR2、TNF、 MYC作用于MAPK信号通路的同时还可以作用于TGF-beta信号通路,在MAPK信号通路中miR-143和miR-145有一个共同靶基因CD14。miR-143/miR-145基因簇可能以独特的MAPK信号通路来调节肌内脂肪的形成过程。