PLoSONE:猪完整发育阶段microRNAome图谱发布

四川农业大学动物遗传育种研究所本月初在国际知名期刊PLoSONE上发表了题为“MicroRNAomeofPorcinePre-andPostnatalDevelopment”*的研究论文,首次全面系统地阐述了猪从出生前到出生后整个发育阶段的microRNA组(MicroRNAome)图谱。此项研究由四川农业大学李学伟教授(通讯作者)和李明洲博士(第一作者)领导的课题组与美国休斯顿大学,LCSciences公司等机构的科研人员合作完成。
猪(Susscrofa)早在9000年前就已被人类驯养,作为重要的食物蛋白质来源,由于其个体大小,解剖学,生理学,新陈代谢,病理学以及药理学上与人十分相近,现已成为一种重要的研究人类疾病的模式动物,将来有可能成为人类异种移植的重要器官来源。microRNA(miRNA)作为一类长度约为22nt的非编码小RNA,已被大量实验证实是一种重要的基因表达调控因子。miRNA通过抑制mRNA翻译或是引起mRNA降解来实现其对基因表达的调控。然而,相比于人microRNAome,猪的miRNA研究严重滞后。在SangermiRBase15.0版中,人miRNA序列已超过900条,而猪miRNA序列仅有175条。

为了广泛深入地发掘猪microRNAome图谱,该研究收集了从胚胎到成年共计10个发育阶段的样品,覆盖了猪发育的全部代表性时期,采用Solexa深度测序技术(由LCSciences公司提供技术服务)分别对10份样品进行miRNA序列的深度测定,总共获取了超过93.6M的序列读数。课题组使用LCSciences开发的分析软件ACGT101-miR对测序数据进行了深度发掘。通过与哺乳动物成熟体miRNA序列,前体发夹序列(pre-miRNA),首次发布的猪基因组序列(Sscrofa9,April2009),以及EST序列的精细比对分析,课题组对猪microRNAome数据库进行了大幅更新,pre-miRNA序列增至867条,编码的成熟体miRNA序列增至1004条,其中特异miRNA序列达到777条。研究人员选择了测序得到的30条miRNA,采用实时荧光定量PCR(qPCR)对猪的47个不同类型的组织样品进行检测,定量结果与测序结果一致。科研人员对测序得到的猪microRNAome进行了详尽的生物信息学分析,提供了有关miRNA的末端序列变异,miRNA前体结构,染色体定位,特定发育阶段的miRNA表达,以及miRNA保守性等详细信息。
项研究受到了国家转基因生物新品种培育科技重大专项和国家自然科学基金的资助,是迄今对猪microRNAome图谱进行的最全面最详实的探索(包括miRNA和其异构体(isomiR)),归纳整理了大量猪miRNA的特征。此项研究成果的发表将大大促进猪生物学的发展,也必将促进以猪作为模式动物进行人生物学和生物医学的研究。

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