水牛脂肪细胞分化关键miRNA和lncRNA的筛选及其调控机理的研究

Understading the regulation mechanism of the buffalo adipocyte differentiation is important for studying the intramuscular fat deposition, improving the buffalo beef performance, and relieving the supply crisis of beef in China. Many reseaches verified that miRNA and lncRNA were closely related with adipocyte differentiation, whereas the regulation mechanism of which was not entiely clear. The poor sequence conservation inter-species of miRNA and lncRNA result in little reference value among different species. Therefore, further study of key miRNA and lncRNA function in adipocyte differentiation of bufferlo is necessary. In the previous study, we have completed the miRNA-, mRNA- and lncRNA-seq and analysis in two growth stages of adipose tissue in buffalo. Based on this work, the project aims to draw the interaction net-work of miRNA-mRNA and lncRNA-mRNA-miRNA which responsible for adipocyte differentiation. Furthermore, dual-luciferase, over- and suppress- expression methods will be used to analyze the function of the key miRNA and lncRNA. In conclude, the work will establish the theoretical basis for investigating the regulation mechanism of fat deposits and improving the meat performance of buffalo.

系统了解水牛脂肪细胞分化调控机制对研究其肌内脂肪沉积机理、改善水牛肉用性能、缓解国内牛肉供应危机具有重要科学意义。研究表明，miRNA和lncRNA与脂肪细胞分化密切相关，但其调控机理并未完全清楚，物种间保守性差，致使不同物种间研究结果参考价值有限，因此，水牛脂肪细胞分化相关miRNA和lncRNA调控机理亟需进行深入研究。在前期研究中，申请人已完成了水牛2个发育时期脂肪组织miRNA、lncRNA和mRNA测序分析工作。本项目拟以前期研究获得的miRNA与lncRNA在脂肪组织中的表达规律为基础，系统分析绘制脂肪细胞分化关键 miRNA-Tar-Net 及 lncRNA-mRNA-miRNA 互作网络。并利用双荧光素酶报告系统、超表达和抑制表达等技术分析miRNA与lncRNA对脂肪细胞分化关键基因的表达调控机理。为进一步揭示水牛脂肪沉积规律、提高水牛肉用价值奠定理论基础。

系统了解水牛脂肪细胞分化调控机制对研究其肌内脂肪沉积机理、改善水牛肉用性能、缓解国内牛肉供应危机具有重要科学意义。研究表明，miRNA和lncRNA与脂肪细胞分化密切相关，但其调控机理并未完全清楚，物种间保守性差，致使不同物种间研究结果参考价值有限，因此，水牛脂肪细胞分化相关miRNA和lncRNA调控机理亟需进行深入研究。. 据此，本项目开展了不同发育阶段信阳水牛脂肪组织的全转录组测序与分析，获得了可能具有脂肪发育调控功能的23条lncRNA、15条mRNA、23条CircRNA和4条miRNA，并利用qRT-PCR进行了差异验证。构建了原代脂肪细胞的培养体系，利用生物信息等手段，构建了脂肪沉积相关的mRNA-miRNA-CircRNA调控网络。对筛选获得的候选lncRNA-miRNA-CircRNA进行了表达模式研究。初步确定了具有潜在调控脂肪沉积功能的2个lncRNA，4个miRNA以及2个CircRNA。验证了2对miRNA-靶基因与3对lncRNA-靶基因的相关性，并对lncRNA-092、lncRNA-210；miR-195、miR-192、miR-24-3p；CircRNA-MARK3；CircRNA-NMT1进行了功能验证，确定了候选基因与脂肪沉积的关系。利用双荧光素酶报告实验获得1对 miR-195-THRSP 靶向关系互做对并鉴定了miRNA-mRNA靶向关系网络。. 本项目共培养研究生 7 名，其中培养毕业研究生4名，毕业后读博 2 名；课题组成员参加国内外学术会议 24人 次；围绕基金任务书和申请书设定研究目标，积极开展相关研究，获得了一些较为重要的研究结果，发表受本项目资助论文13 篇，其中 SCI 收录论文 7 篇，中文核心期刊论文2篇，会议论文4篇；申请专利 2 项，授权专利 2 项。在科学出版社出版专著 1 部。获吴常信优秀论文奖1项。综上所述，本项目课题组圆满完成了基金任务书制定的目标任务。