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苏博美利奴羊毛囊发育相关lncRNA与mRNA共表达网络的构建

2019-10-01分类号:S826

【作者】陈华峰  田可川  黄锡霞  阿布来提·苏来曼  何军敏  田月珍  徐新明  付雪峰  赵冰茹  朱桦  哈尼克孜·吐拉甫  
【部门】新疆农业大学动物科学学院  新疆畜牧科学院畜牧研究所  甘肃农业大学动物科学技术学院  中国农业大学动物科技学院  
【摘要】【目的】随着高通量测序技术的发展和完善,海量的转录组测序数据随之涌现,基因网络的方法也越来越多被用于研究中;细毛羊毛囊发育受多个基因及lncRNA共同调控,单独研究某一分子并不足以发现其调控机制,本研究旨在构建毛囊发育相关lncRNA和mRNA的共表达网络,挖掘细毛羊毛囊发育的潜在候选基因。【方法】以苏博美利奴羊胎龄65 d(D65)、85 d(D85)、105 d(D105)、135 d(D135)的胎儿以及出生后7 d(A7)、30 d(A30)的羔羊肩胛部皮肤组织,每个时期有3个生物学重复,共18个样本,进行转录组测序以获得6个不同发育时期的lncRNA与mRNA表达谱数据,筛选出相邻时期的差异表达lncRNA与mRNA,运用加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)方法构建共表达模块,使用DAVID在线工具进行GO(gene ontology)和KEGG pathway富集分析以找到与毛囊发育相关的模块,最后从目标模块筛选高连通度的lncRNA与mRNA使用Cytoscape软件进行网络可视化。【结果】从表达谱数据中筛选得到9 070个差异表达的lncRNA与mRNA,运用WGCNA方法得到11个模块,使用DAVID富集分析发现honeydew1、paleturquoise、skyblue2模块中的基因富集在皮肤发育、毛囊发育、毛囊形态发生、Wnt信号通路负调控、细胞粘附等生物过程,以及Wnt信号通路、TGF-β信号通路、Hedgehog信号通路、紧密连接、MAPK信号通路、ECM-受体相互作用等毛囊发育相关的信号通路,并筛选这3个模块中连通度高的lncRNA和mRNA构建了子网络,得到包括TGFB2、CTSB、SFN、SPINT1、FAM83G、GSDMA、MPZL3、VIM、CRABP1在内的毛囊发育相关基因,预测出ENSOART00000029117、TCONS_00489976、TCONS_00376759等24个lncRNA的可能靶基因。【结论】首次运用WGCNA方法构建了苏博美利奴羊毛囊发育相关lncRNA与mRNA的共表达网络,鉴别出3个毛囊发育相关的共表达模块,发现多个与毛囊发育相关的潜在候选基因,并预测出24个lncRNA可能的靶基因。
【关键词】苏博美利奴羊  WGCNA  mRNA  lncRNA  毛囊发育
【基金】国家自然科学基金(31460593,31360543);; 国家现代农业产业技术体系建设项目(CARS-40);; 新疆绒毛用羊遗传育种与繁殖自治区重点实验室项目(XJYS1105);; 新疆农业大学研究生科研创新项目(XJAUGRI-2017013)
【所属期刊栏目】中国农业科学
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