CircRNA通过miR-148a/ miR-10a激活BMP7在湖羊毛囊发育中分子机理研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31872333
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    59.0万
  • 负责人：
    孙伟
  • 依托单位：
    扬州大学
  • 学科分类：
    C1702.家畜种质资源与遗传育种学
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Hu sheep, a unique sheep breed in China, is well known for its water-wave lambskin pattern. The formation of lambskin pattern was closely associated with the development of hair follicle, but currently its molecular mechanism underlying the development of hair follicle is unknown. Based on our previous studies on the functions of BMP7 in hair follicle development, this project intends to elaborate the effect mechanism of action of miR-148a/ miR-10a in specifically activating BMP7 through various experimental methods including nucleosome shuttle. The functions of candidated circRNA and miR-148a / miR-10a will be confirmed by monitoring the cell proliferation of wool papilla cells,etc. The regulatory effects on the circRNA-miR-148a/ miR-10a-BMP7 will be verified by miRNA pull-down experiments, etc. And the miR-148a and miR-10a will be knockout by CRISPR / Cas9 technology in wool papilla cells and Hu sheep to verify their functions and the relationship among circRNA-miR-148a/miR-10a-BMP7. The results of this study will reveal the role of circRNAs and functions and expression mechanism of BMP7 in the development of Hu sheep lambskin hair follicles , and will provide the theoretical evidence for the excavation, development and protection of lambskin germplasm resources of Hu sheep.
湖羊是我国特有的白色羔皮用绵羊品种，以生产水波状羔皮著称于世。羔皮花纹形成与毛囊发育密切相关，但目前对其分子机制的了解甚少。本项目基于前期对BMP7在毛囊中的功能等研究基础上，拟通过核质穿梭等实验，阐明miR-148a/10a特异性调控BMP7的作用机制；通过检测羊毛乳头细胞的细胞增殖等实验，来明确候选circRNA、miR-148a/10a的功能；利用miRNA pull down等实验，验证circRNA—miR-148a/10a的调控关系；利用CRISPR/Cas9技术分别在羊毛乳头细胞和湖羊体内进行miR-148a 和miR-10a敲除，验证其功能以及circRNA—miR-148a/10a—BMP7之间的调控关系。研究结果将揭示circRNA通过miR-148a/10a作用于BMP7在湖羊羔皮毛囊发育中的功能、表达调控机制，为挖掘、开发和保护湖羊羔皮种质资源提供理论依据。

结项摘要

羔皮性状是湖羊特色性状，受毛囊生长发育调控，毛乳头细胞是毛囊生长发育的核心细胞。本项目在前期对miR-148a/10a和BMP7研究的基础上，构建并验证毛囊生长发育ceRNA网络机制以及其他候选miRNA与基因在毛囊发育中的作用，主要研究结果包括：.（1）在初步验证了miR-148a/10a靶向BMP7的基础上，利用补救实验进一步验证了miR-148a/10a可以结合BMP7抑制毛乳头细胞的增殖。.（2）对湖羊羔羊直毛和小花皮肤毛囊组织进行全转录组测序，筛选出了114个差异表达circRNAs，通过生物信息学分析构建circFTO/circCSPP1-miR-148a/10a-BMP7调控网络，利用双荧光素酶和补救实验证实了circFTO/circCSPP1可以竞争性结合miR-148a/10a调控BMP7表达促进湖羊毛乳头细胞增殖。.（3）利用CRISPR/Cas9技术在细胞和个体水平进一步验证了ceRNA网络能够调控湖羊毛乳头细胞增殖，进而影响毛囊的发育。.（4）在直毛和小花毛囊中利用单细胞转录组测序挖挖掘了74个差异基因，鉴定了19个毛囊细胞群，验证了IGFBP3参与毛乳头细胞体外凝集，PAPPA2调控IGFBP5影响毛乳头细胞增殖。.（5）利用双荧光素酶和补救实验验证了miR-143靶向CUX1调控毛乳头细胞的增殖；揭示了转录因子Sp1、C-MYC和Krox20能够调控CUX1核心启动子区活性影响CUX1表达进而调控湖羊KRT25、KRT71影响毛乳头细胞的增殖。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（2）
Preliminary study on microR-148a and microR-10a in dermal papilla cells of Hu sheep
湖羊真皮乳头细胞microR-148a和microR-10a的初步研究
  • DOI：
    10.1186/s12863-019-0770-8
  • 发表时间：
    2019-08-27
  • 期刊：
    BMC GENETICS
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Lv, Xiaoyang;Gao, Wen;Sun, Wei
  • 通讯作者：
    Sun, Wei
The Effect of EGR1 on the Proliferation of Dermal Papilla Cells.
EGR1对真皮乳头细胞增殖的影响
  • DOI：
    10.3390/genes13071242
  • 发表时间：
    2022-07-14
  • 期刊：
    Genes
  • 影响因子：
    3.5
  • 作者：
    Xu Y;Wang S;Cao X;Yuan Z;Getachew T;Mwacharo JM;Haile A;Lv X;Sun W
  • 通讯作者：
    Sun W
Single-Cell Transcriptomics Reveals the Molecular Anatomy of Sheep Hair Follicle Heterogeneity and Wool Curvature.
单细胞转录组学揭示了绵羊毛囊异质性和羊毛曲率的分子解剖学
  • DOI：
    10.3389/fcell.2021.800157
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    Frontiers in cell and developmental biology
  • 影响因子：
    5.5
  • 作者：
    Wang S;Wu T;Sun J;Li Y;Yuan Z;Sun W
  • 通讯作者：
    Sun W
Divergently expressed RNA identification and interaction prediction of long non-coding RNA and mRNA involved in Hu sheep hair follicle
湖羊毛囊中长链非编码RNA和mRNA的差异表达RNA鉴定及相互作用预测
  • DOI：
    10.1038/s41598-019-43854-8
  • 发表时间：
    2019-05-13
  • 期刊：
    SCIENTIFIC REPORTS
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Lv, Xiaoyang;Gao, Wen;Sun, Wei
  • 通讯作者：
    Sun, Wei
Analysis of lncRNAs Expression Profiles in Hair Follicle of Hu Sheep Lambskin
湖羊小羊皮毛囊lncRNA表达谱分析
  • DOI：
    10.3390/ani10061035
  • 发表时间：
    2020-06-01
  • 期刊：
    ANIMALS
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Lv, Xiaoyang;Chen, Weihao;Wang, Jinyu
  • 通讯作者：
    Wang, Jinyu

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  • 期刊：
    自然资源学报
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    --
  • 作者：
    孙伟;刘崇刚;王苏宁
  • 通讯作者：
    王苏宁

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孙伟的其他基金

Sox18通过调控毛乳头细胞Wnt信号通路影响湖羊羔皮花纹形成的分子机制
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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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