嵌合RNA-(SPARC-LOC)与亲本基因的共轭效应及其调控猪骨骼肌发育的分子机制

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31501931
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    20.0万
  • 负责人：
    周荣
  • 依托单位：
    中国农业科学院北京畜牧兽医研究所
  • 学科分类：
    C1702.家畜种质资源与遗传育种学
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

Improving the meat production, which depends on muscle growth and development，is the main goal of the pig breeding. Chimeric mRNAs are expected to increase the diversity and complexity of transcriptomes and proteomes through chimeric sequence segments or altered regulation. However, function of chimeric mRNAs in muscle development is unclear. Chimeric mRNAs can regulate the activities through signaling pathway together with its pre-mRNA. Chimeric RNA-(SPARC-LOC) was identified as a fusion gene SPARC-LOC100737020 in porcine skeletal muscle. It was relatively highly expressed in muscles and 2.4-fold in fetal muscles than in adult muscles. Previsous research found SPARC played an important role in regulating the proliferation and differentiation. So we put forward a scientific hypothesis that “there is conjugate effect between chimeric RNA-(SPARC-LOC) and SPARC which can affect the growth and development through signaling pathway in porcine skeletal muscle”. This project was designed to study the structure and formation as well as the function of chimeric RNA-(SPARC-LOC). Conjugate effect between chimeric RNA-(SPARC-LOC) and SPARC will be analyzed . The regulation mechanisms of this chimeras and its pre-mRNA through PI3K/Akt signaling pathway in porcine skeletal muscle development will be revealled, which will provide a new perspective and solution in regulation of meat production.
产肉性状是猪遗传育种工作的主要目标，关键取决于骨骼肌的生长发育。嵌合RNA具有重要的生物学功能，与其亲本基因可发生共轭效应，并介导相关信号通路调节机体生命活动，但在肌肉发育中的调控作用及机制尚不清晰。本课题组率先在猪骨骼肌中发现嵌合RNA-(SPARC-LOC)，鉴定其在猪骨骼肌组织中特异性高表达，在生长发育过程中呈下调表达模式。该嵌合RNA的亲本基因SPARC可促进骨骼肌发育与再生，与细胞增殖、分化及胚胎发育等生命活动密切相关。据此我们认为：嵌合RNA-(SPARC-LOC)与SPARC可能存在共轭效应，通过介导信号通路调节骨骼肌发育。本研究拟从分子、细胞和个体水平对嵌合RNA-(SPARC-LOC)开展深入研究，阐明其分子特征、编辑方式和生物学功能，解析嵌合RNA与其亲本基因介导相关通路调控骨骼肌发育的机制，明确其在骨骼肌发育中的遗传效应，为理解骨骼肌生长发育分子机制提供新的理论基础。

结项摘要

为了加强猪种质资源创新，培育出性能优良的种猪，解析猪产肉性状形成的分子机制，有效挖掘利用中国地方猪种质特性和深入实现种质创新。.本项目通过对大白、梅山、藏猪和五指山小型猪近交系等不同品种不同生长阶段的猪转录谱分析，丰富了猪嵌合 RNA 数据库；完善了多品种猪转录谱数据库、比较转录谱数据库，获得软件著作权 1 项；优化了猪原代肌卫星细胞、猪原代前脂肪细胞的分离、培养体系，获得了可稳定传代的大白、藏猪、梅山猪的原代肌卫星细胞、原代前脂肪细胞；对目的基因嵌合RNA-(SPARC-LOC)的功能、机制进行了系统的研究。对嵌合RNA-(SPARC-LOC)的SNP位点分型，并在日照大白猪群体内完成了与重要经济性状的关联研究。.在 Scientific Reports、Journal of Integrative Agriculture，Oncotarget，Appl Biochem Biotechno等国际刊物发表 SCI 论文4篇，其中：影响因子 5 以上的2篇；在国内核心期刊《农业生物技术学报》发表中文论文1篇；申报国家发明专利1项；获得软件著作权 1 项；协助培养博士后1名,博士研究生1名，硕士研究生1名。

项目成果

期刊论文数量（5）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（1）
Association of CYP19A1 gene polymorphisms with reproductive traits in pigs
猪CYP19A1基因多态性与繁殖性状的关联
  • DOI：
    10.1016/s2095-3119(16)61520-4
  • 发表时间：
    2017-07
  • 期刊：
    Journal of Integrative Agriculture
  • 影响因子：
    4.8
  • 作者：
    Zhou Rong;Yang Ya-lan;Liu Ying;Chen Qi-mei;Chen Jie;Li Kui
  • 通讯作者：
    Li Kui
Transcriptome analysis revealed chimeric RNAs, single nucleotide polymorphisms and allele-specific expression in porcine prenatal skeletal muscle.
转录组分析揭示了猪产前骨骼肌中的嵌合 RNA、单核苷酸多态性和等位基因特异性表达。
  • DOI：
    10.1038/srep29039
  • 发表时间：
    2016-06-29
  • 期刊：
    Scientific reports
  • 影响因子：
    4.6
  • 作者：
    Yang Y;Tang Z;Fan X;Xu K;Mu Y;Zhou R;Li K
  • 通讯作者：
    Li K
Rapid and Sensitive Detection of sFAT-1 Transgenic Pigs by Visual Loop-Mediated Isothermal Amplification
通过视觉环介导的等温扩增快速、灵敏地检测 sFAT-1 转基因猪。
  • DOI：
    10.1007/s12010-016-2041-8
  • 发表时间：
    2016-07-01
  • 期刊：
    APPLIED BIOCHEMISTRY AND BIOTECHNOLOGY
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Tao, Chenyu;Yang, Yalan;Zhou, Rong
  • 通讯作者：
    Zhou, Rong
Integrated analysis of mRNA and miRNA expression profiles in livers of Yimeng black pigs with extreme phenotypes for backfat thickness.
背膘厚度极端表型沂蒙黑猪肝脏 mRNA 和 miRNA 表达谱综合分析
  • DOI：
    10.18632/oncotarget.21918
  • 发表时间：
    2017-12-29
  • 期刊：
    Oncotarget
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Li W;Yang Y;Liu Y;Liu S;Li X;Wang Y;Zhang Y;Tang H;Zhou R;Li K
  • 通讯作者：
    Li K
我国动物生物育种产业现状及发展策略探讨
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    农业生物技术学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    熊明民;杨亚岚;阮进学;王冰源;张艳敏;周荣;李奎
  • 通讯作者：
    李奎

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  • 发表时间：
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  • 作者：
    周荣;刘爱军;潘克刚;王永刚
  • 通讯作者：
    王永刚

其他文献

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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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