山羊卵泡选择过程候选LncRNA作用机制研究

Follicles selection is a key step to determine the number of ovulated oocytes. Until now, this mechanism is unclear due to its complexity of the physiological process. It is critical to the understanding of follicle selection mechanism by studying the involvement and regulation of lncRNAs in goat follicular selection..According to our preliminary screening for differently expressed LncRNAs at different development stages of the follicles via high-throughput sequencing technologies, three candidate LncRNAs related to mitochondrial oxidative phosphorylation were identified..In this project, these three candidate LncRNAs will be considered as specific targets to explain how these candidate LncRNAs and related genes utilize oxidative phosphorylation to regulate the selection process of follicles using RNA interference and eukaryotic expression technology platform combined with tests for changes in oxygen activity and hormones among other biomarkers.

卵泡选择是决定排卵数量的关键步骤，生理过程复杂，目前卵泡选择的机制尚未明确。探索卵泡选择中长链非编码RNA（LncRNA）的调控机制，对山羊排卵机制研究和卵泡资源的储备开发都具有重要意义。本项目根据前期利用高通量测序技术，在不同发育阶段卵泡筛选出的特异表达LncRNA，并初步鉴定出可能与卵泡选择发育所需能量来源的线粒体氧化磷酸化作用相关的3个候选LncRNAs的基础上，利用RNA干扰、真核表达结合氧活性检测、激素水平检测、多分子水平检测等手段，进一步筛选候选LncRNAs与靶基因，明确二者在山羊卵泡选择过程中的作用机制。

本项目的实施初步筛选了以大足黑山羊为代表群体的山羊优势卵泡选择相关非编码RNA及编码RNA差异表达因子，并构建了不同转录水平因子间的ceRNA互作关系网络，同时利用双荧光素酶报告体系验证。阐明在山羊优势卵泡选择过程中，不同转录因子的相互调控作用的可能互作机制。尤其，对部分非编码RNA的在卵泡发育过程中的作用机制进行挖掘，例如，山羊卵巢颗粒细胞中chi-miR-130b-5p 的靶向基因研究发现在山羊卵巢颗粒细胞中chi-miR-130b-5p的过表达会使BMP15在mRNA水平和蛋白质水平的表达量均显著降低（P<0.05），表明chi-miR-130b-5p对BMP15的表达起抑制作用。.由于优势卵泡选择是山羊产羔数最重要的决定因素，故本项目开展了大足黑山羊群体产羔数相关基因的全基因组扫描和候选SNP的全基因组关联分析研究。研究鉴定到大量新的可能与山羊产羔数相关的候选基因，尤其包括大量来自于能量代谢和氨基酸转移酶相关基因的外显子区域分布的SNP，如外线粒体膜70（TOMM70），F-box和富含亮氨酸重复蛋白14（FBXL14）的转位酶，线粒体半胱氨酰-tRNA合成酶2（CARS2）等。众所周知，线粒体氧化磷酸产生ATP的过程是生物各项生理机能的主要能源动力，尤其是在繁殖方面。而且，在本项目的全基因组转录测序研究中也发现大量线粒体氧化磷酸化相关基因在不同卵泡发育阶段存在显著差异表达，故研究成果综合的展现了DNA及RNA两个不同层面上可能通过相互联系共同参与山羊优势卵泡选择相关这一生理调控。项目基本完成计划内工作内容，另外从基因组层面开展一些列的研究，将转录表达和基因组遗传变异进行有机结合，综合全面的深入探讨山羊优势卵泡选择的可能分子机制。