miR-302d的载体构建及其与Tle4基因的靶向关系验证

试验旨在探究精原干细胞(SSCs)形成过程中的关键miR-302d行使功能的分子机制。试验克隆mi R-302d前体序列并连入PGMLV-CMV-MCS-EF1-Zs Green1-T2A-Puro构建mi R-302d过表达载体(mi R-302d mimics);合成mi R-302d的干扰靶点并连入PGMLV-SC5载体构建mi R-302d干扰载体(mi R-302d inhibitor)。通过生物信息预测获得mi R-302d靶基因并构建其3′UTR的野生型(WT)和突变型载体(MT);将mi R-302d过表达载体分别与WT和MT载体共转染DF-1和293T细胞,检测靶基因3′UTR的活性。同时检测在DF-1细胞中过表达或干扰mi R-302d后靶基因的表达变化。结果显示:成功构建mi R-302d的过表达和干扰载体;预测结果显示Tle4为mi R-302d的潜在靶基因,且该基因为ESCs分化为SSCs过程的重要基因;双荧光素酶活性检测结果显示不论是在DF-1还是293T细胞中,与转染WT+mi R-NC组相比,转染WT+mi R-302d组的双荧光素酶活性显著下降(P<0.05),而共转染MT+mi R-302d组的荧光素酶活性差异不显著(P>0.05),且过表达mi R-302d后下调Tle4的表达,而干扰mi R-302d后上调Tle4的表达。结果表明,miR-302d可直接调节靶基因Tle4的表达。

鸡TBX6过表达和干扰载体构建及干扰载体效率检测

研究旨在构建TBX6的过表达和干扰载体,为后续研究TXB6在精原干细胞(Sper⁃matogonial stem cells,SSCs)形成过程中的功能奠定基础。通过qRT-PCR检测TBX6在胚胎干细胞(Embryonic stem cells,ESCs)和SSCs的表达水平,根据NCBI上提供的TBX6 CDS区的序列,设计引物扩增目的片段,将其连接到经线性化的慢病毒载体pCDH-CMV-MCS-EF1-copG⁃FP-T2A-Puro上,构建TBX6的过表达载体;同时,根据TBX6 CDS区设计三个干扰靶点,在退火后将其连接到经线性化的干扰载体pLVX-shRNA2-puro上,并且进一步将三个干扰载体转染鸡成纤维细胞系(DF-1),观察荧光表达情况并通过qRT-PCR检测其干扰效率。结果显示,TBX6在SSCs上的表达量显著高于ESCs(P<0.05),测序和双酶切验证显示成功构建TBX6过表达及干扰载体;干扰载体转染DF-1细胞后均能稳定表达EGFP荧光蛋白,且shRNA2-TBX6的干扰效果最好。结果表明,TBX6过表达及干扰载体构建成功,且经定量检测后确定shRNA2-TBX6的干扰效果最好。

如皋黄鸡miR-1458与TBX6靶向关系验证

研究旨在探究miR-1458与TBX6的靶向调控关系。试验基于前期建立视黄酸(Retinoic acid,RA)体外诱导胚胎干细胞(ESCs)向精原干细胞(SSCs)的分化模型,通过RNA-seq测序结果发现ESCs向SSCs分化过程中差异表达的miR-1458,采用miRNA定量检测miR-1458在ESCs/SSCs中的表达量,miR-1458靶基因富集通路分析筛选出富集通路,分析其与生殖细胞发育的相关性。基于前期联合分析RA诱导ESCs的mRNA-seq数据中|log2(fold change)|>8筛选出的与miR-1458互作的差异性mRNA,依据靶基因预测软件数据库在线预测该基因与miR-1458是否存在结合位点,利用qRT-PCR验证两者的关系,同时利用同源重组法将靶基因的3′UTR及点突变序列插入pMIR-REPORT^(TM)双荧光素酶报告载体中,共转染DF-1细胞,通过双荧光素酶报告载体确定miR-1458与TBX6的靶向调控关系。结果显示:ESCs向SSCs分化过程中差异表达miR-1458,miR-1458在生殖细胞分化过程中发挥重要作用;miR-1458与TBX63′UTR存在结合位点;miR-1458和TBX6分别在ESCs和SSCs中呈现此消彼长的表达趋势;miR-1458能够抑制TBX6的表达;miR-1458可靶向TBX63′UTR区调节TBX6的表达。研究表明miR-1458在鸡的ESCs和SSCs中呈现差异性高表达,并且miR-1458能够直接靶向调控TBX63′UTR区从而调节TBX6的表达,为后续研究miR-1458在SSCs形成过程中的机制探究奠定基础。

鸡MAPK8生物信息学分析及慢病毒干扰载体效率检测

研究旨在对鸡胚胎干细胞(Embryonic stem cell,ESC)向鸡精原干细胞(Spermatogonial stem cells,SSC)分化过程中显著差异基因——丝裂原活化蛋白激酶8(Mitogen-activated protein kinase 8,MAPK8)进行生物信息学分析,验证MAPK8慢病毒干扰载体活性及干扰效率,为后期验证MAPK8在ESC向SSC分化过程中的调控方式以及功能研究奠定基础。试验采用RNA-seq和qRT-PCR分析和检测鸡ESC、PGC和SSC的差异表达基因;利用生物信息学在线预测软件对其进行理化性质及结构特征分析;比较鸡MAPK8基因序列与其它物种的同源性并进行组织表达谱检测;验证MAPK8慢病毒干扰载体的活性与干扰效率。结果显示:MAPK8在SSC上特异高表达;生物信息学分析显示鸡MAPK8是一种亲水性的无信号脂溶性蛋白,存在2个N-糖基化位点、13个O-糖基化位点和45个磷酸化位点,与其它物种高度同源(序列一致性达到80%),保守性较高;表达谱分析发现其在性腺中高表达;MAPK8慢病毒干扰载体能够稳定表达EGFP荧光蛋白且shRNA-1干扰效率最佳。该结果为深入探究MAPK8在鸡ESC向SSC分化过程中的功能奠定了基础。

STAT1和组蛋白乙酰化修饰调控鸡lncRNA-BMP4转录研究

【目的】探讨影响鸡长链非编码RNA(long chain noncoding RNA,lncRNA)-骨形态发生蛋白4(bone morphogenetic protein 4,BMP4)启动子转录的因素,并对调控lncRNA-BMP4特异表达的分子机制进行研究。【方法】以鸡肌肉基因组为模板,PCR扩增并克隆鸡lncRNA-BMP4的启动子区,构建lncRNA-BMP4-EFGP载体,对lncRNA-BMP4启动活性进行定性分析;通过染色体5′-末端缺失的方法和双荧光素酶系统检测筛选lncRNA-BMP4启动子核心区域。通过在线工具预测分析调控核心区域的潜在转录因子;利用点突变和双荧光素酶系统筛查真正影响lncRNA-BMP4的转录因子;通过表观修饰验证DNA甲基化、组蛋白乙酰化对lncRNA-BMP4的转录调控作用。【结果】试验成功扩增lncRNA-BMP4启动子片段1288 bp,与pEGFP-N1载体连接后转染鸡成纤维细胞系(DF-1)具有荧光表达,说明lncRNA-BMP4启动子有启动活性。染色体5′-末端缺失和双荧光素酶系统检测发现,核心启动子区域为―832~―651 bp,Jaspar数据库分析筛选到核心区域的转录因子有SOX17、CREB1及STAT1。双荧光素酶系统检测发现,STAT1可促进lncRNA-BMP4核心启动区域的活性;DNA甲基化抑制剂5′-Azacd对lncRNA-BMP4的转录活性未有任何影响,而组蛋白乙酰化抑制剂TSA可极显著提高其转录活性(P<0.01)。【结论】提示lncRNA-BMP4的转录活性受STAT1和组蛋白乙酰化的正调控,而DNA甲基化不影响其转录。研究结果为详细解析lncRNA-BMP4的功能和分子机制提供了理论依据。

鸡gga-miR-31-5p启动子真核表达载体的构建及其转录因子结合位点预测

为确定鸡gga-miR-31-5p启动子基本活性区域,并分析调控其转录的重要转录因子,初步探究影响鸡gga-miR-31-5p的表达调控机制,采用PCR法扩增鸡gga-miR-31-5p启动子,插入到pEGFP-N1载体,构建重组载体。利用菌液PCR及测序鉴定阳性重组质粒。将重组载体转染DF-1细胞系,观察其启动活性。利用在线预测网站预测gga-miR-31-5p启动子区域的转录因子结合位点。结果显示,成功克隆出gga-miR-31-5p启动子片段,并成功构建其pEGFP重组载体。体外转染结果表明,该区域具有启动活性,并发现鸡gga-miR-31-5p启动子区域存在RARα、ER、c-Jun、GR等重要转录因子结合位点。研究初步确定了鸡gga-miR-31-5p启动子区域,同时发现该区域存在重要转录因子结合位点,该结果为后续探讨进一步研究gga-miR-31-5p启动子的生物学功能奠定基础。