不同品种猪脂肪和肌肉组织RNA m~6A甲基化修饰的比较研究
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摘要
m~6A是指发生在碱基A第6位N原子上的甲基化修饰是一种最常见的转录后水平修饰,大约占全部RNA修饰的2/3。在真核生物中,m~6A大约占细胞mRNA全部腺苷含量的0.1%~0.4%。随着二代测序技术的高速发展,各生物基因组库逐步建立完整,利用测序来检测基因的甲基化分布并筛选出种间的差异基因已成为较好的研究基因甲基化的方式。本试验旨在测定分析不同表型猪脂肪和肌肉组织m~6A基因特征及差异。本研究通过选用背脂厚,肌内脂肪含量高的金华猪和背脂薄,肌内脂肪含量低的长白猪作为实验动物,利用m~6A的免疫沉淀与二代高通量测序技术结合,通过建立脂肪和肌肉组织文库进行RNA-Seq检测。结果表明:猪脂肪和肌肉组织m~6A修饰位点存在于保守的序列中RRACH(R代表嘌呤,A是m~6A位点,H为非鸟嘌呤);m~6A位点在单个基因上的分布存在较大差异,80%转录本上含有1~2个m~6A位点,大概10%的转录本上含有多于4个m~6A位点;另外10%的转录本上含有的m~6A位点在2~4个之间;猪脂肪和肌肉组织m~6A修饰的分布特征显示,m~6A位点大多位于基因的5′UTR and 3′UTR,通过分析m~6A位点与TSS,SC,EC和TES的距离,发现m~6A位点更多的位于SC和EC附近;为进一步研究m~6A位点的生物学功能,首先探讨了m~6A与基因表达的关系,研究表明,m~6A位点与所在基因表达呈现正相关,进一步分析表明,位于5′UTR区域的m~6A位点对基因表达的影响最大,CDS区次之,3′UTR区域的m~6A位点的影响相对较小;通过比较不同猪种中脂肪和肌肉组织的m~6A修饰谱,并利用功能聚类分析结果表明,脂肪组织中的m~6A基因富集在转录调控及脂肪代谢密切相关的功能类中,而肌肉组织中的m~6A基因更多的富集在肌肉代谢相关的功能中,这提示m~6A基因具有组织特异性,同时可能参与组织特有功能的调控。本研究从RNA的m~6A修饰的角度系统研究了两个品种猪脂肪组织和肌肉组织的基因结构,并对m.A差异表达基因进行了功能注释、通路分析及互作网络调控分析,为研究不同表型猪的脂肪代谢差异提供新的思路。
引文