整合猪miRNA和功能基因表达谱芯片元数据挖掘肌肉生长发育新的调控通路

在本室前期研究所获得的猪肌肉miRNA和功能基因表达谱cDNA芯片元数据的基础上，采用基于系统进化分析和R&Bioconductor的生物信息学研究平台，通过miRNA和功能基因表达谱联合分析，从基因转录和转录后调控两个水平挖掘miRNA调控猪肌肉生长发育新的关键基因集，构建miRNA的调控通路模型，建立miRNA家族表达模式与肌肉生长发育相关基因集之间的内在联系，从功能基因表达调控的系统生物学层面上研究猪肌肉生长发育的重要特征，并通过细胞功能实验验证miRNA介导的调控通路。以期初步阐明miRNA调控猪肌肉生长发育相关通路的基本规律，探索猪肌肉生长发育的时空特性，解析miRNA介导猪肌肉生长发育调控通路的生物学效应。为进一步研究miRNA与肌肉生长发育之间精细的调控机制奠定基础，从而为深入研究猪肌肉生长发育的调控通路和发育模式提供理论支持。

国家基金项目（30900792）：“整合猪miRNA和功能基因表达谱芯片元数据挖掘肌肉生长发育新的调控通路”，由华中农业大学曹建华副教授承担，共有6名人员参加，曹建华（副教授）、朱猛进（副教授）、王海燕（博士研究生，在读）、黄廷华（博士研究生，已毕业）、张小雪（硕士研究生，已毕业）、苏曦（硕士研究生、已毕业）。课题执行时间为2010年至2012年，共3年，项目总投入经费21万元。. 本项目在猪肌肉miRNA和功能基因表达谱cDNA芯片元数据的基础上，采用基于系统进化分析和R&Bioconductor的生物信息学研究平台，通过miRNA和功能基因表达谱联合分析，从基因转录和转录后调控两个水平挖掘miRNA调控猪肌肉生长发育新的关键基因集，构建miRNA的调控通路模型，建立miRNA家族表达模式与肌肉生长发育相关基因集之间的内在联系，从功能基因表达调控的系统生物学层面上研究猪肌肉生长发育的重要特征，并通过细胞功能实验验证miRNA介导的调控通路，其中miRNA-432靶向MYOZ1基因是证实首个靶向肌肉微观结构蛋白Z-disk的小RNA。. 本项目主要研究成果表明：1）出生是猪肌肉发育的分界点，基因上调是整体趋势；2）胚胎早期是成肌细胞定型的关键点，且受miRNA调控；3）miRNA调控肌纤维的分化，具有高度时间节律性，胚胎早期是miRNA的作用主窗口期；4）基因上调趋势是miRNA作用窗口期随时间移动的主要效果。5）差异表达基因具有显著的事件指向性；6）肌纤维中miRNA-432通过靶向MYOZ1基因，参与塑造肌小节微观结构。. 综上所述，通过本项目的执行，初步阐明了miRNA调控猪肌肉生长发育相关通路的基本规律，探索了猪肌肉生长发育的时空特性，解析了miRNA介导猪肌肉生长发育调控通路的生物学效应。为进一步研究miRNA与肌肉生长发育之间精细的调控机制奠定基础，从而为深入研究猪肌肉生长发育的调控通路和发育模式提供理论支持。