褪黑激素处理后的辽宁绒山羊皮肤细胞中绒生长相关LncRNAs的筛选及鉴定

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在我国,辽宁绒山羊是一种非常珍贵的动物资源,其次级毛囊产生的绒纤维具有较高的经济效益。褪黑激素(Melatonin,MT)是影响绒毛生长非常重要的因素,MT能够调控绒毛生长周期,并在分子水平改变很多绒生长相关基因表达。Lnc RNA能够调节真核生物基因表达从而参与到生物体的发育及分化中,但是lnc RNA在绒生长方面的研究还未见到详细报道。为探索MT从lnc RNA层次影响绒生长的机制,因此本研究通过RNA-Seq技术构建MT作用辽宁绒山羊皮肤细胞的转录组,挖掘与MT作用相关的lnc RNA,并对其中关键的lnc RNA表达进行验证,最后用统计学方法分析处理相关数据。主要结果如下:(1)本研究选取不同处理方式的MT(1.0g/L 24h,0.2g/L 24h,0.2g/L 72h)及未经任何处理的四个皮肤细胞样品,利用RNA-Seq技术对四个转录组(命名为M1_24H、M2_24H、M2_72H和C)进行lnc RNA测序。通过分析各样品中lnc RNA的FPKM值,发现大量差异表达的lnc RNA。M1_24H组差异表达lnc RNAs 32个,其中4个表达上调,28个表达下调;M2_24H组差异表达lnc RNAs 10个,其中4个表达上调,6个表达下调;M2_72H组差异表达lnc RNAs 113个,其中5个表达上调,108个表达下调。(2)M1_24H组差异表达lnc RNA靶基因富集在GO的negative regulation of transcription from RNA polymerase II promoter;M2_24H组无差异表达lnc RNA靶基因富集的GO term;M2_72H组差异表达lnc RNA靶基因主要富集在GO的cellular metabolic process biological_process,binding molecular_function。(3)Pathway分析结果表明,M1_24H组差异表达lnc RNA靶基因富集在Steroid biosynthesis通路;M2_24H组无差异表达lnc RNA靶基因富集的Pathway term;M2_72H组差异表达lnc RNA靶基因主要富集在Cell cycle、Lysine degradation、DNA replication等通路。在富集的通路中找到TNF通路和NF-κB通路与毛囊发育相关。综上分析0.2g/L 72h的MT最有利于毛囊发育,并对富集到NF-κB通路中的靶基因进行了分析,发现其靶基因所对的lnc RNA分别为:XLOC_005914;XLOC_018763。因此确定上述两个lnc RNAs是与褪黑激素作用相关的lnc RNA分子。(4)q PCR方法检测MT作用相关的lnc RNA表达上调,其结果与RNA-Seq测序结果一致。综上所述,基于高通量测序技术,我们首次报道与MT作用相关的Lnc RNA XLOC_005914、Lnc RNA XLOC_018763,并通过q PCR进行了验证。初步研究表明在MT调控毛囊发育及绒毛生长过程中,Lnc RNA XLOC_005914、Lnc RNA XLOC_018763作为关键的lnc RNAs分子发挥作用。
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