豬胎盤組織候選印記基因表達(dá)譜分析及相關(guān)基因網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建.pdf

1、產(chǎn)仔數(shù)是豬最重要的經(jīng)濟(jì)性狀之一，提高豬產(chǎn)仔數(shù)是現(xiàn)代豬遺傳育種工作的研究重點(diǎn)，而胎盤發(fā)育的好壞與產(chǎn)仔數(shù)密切相關(guān)。胎盤是影響豬胎兒發(fā)育的重要組織，也是印記基因發(fā)揮調(diào)控最重要的組織之一。印記基因大多是調(diào)控家畜生長(zhǎng)發(fā)育的主基因，參與調(diào)控哺乳動(dòng)物胎盤發(fā)育和功能形成、胚胎各項(xiàng)生命活動(dòng)、母本的哺育行為及繁殖、瘦肉率等性狀。因此研究印記基因?qū)μケP發(fā)育的表達(dá)調(diào)控作用，對(duì)于提高母豬的繁殖性能、降低生產(chǎn)成本、增加養(yǎng)豬業(yè)效益具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。
　　

2、 本研究基于現(xiàn)有文獻(xiàn)資料報(bào)道的人和小鼠中的印記基因，利用GO(GeneOntology)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行基因的生物學(xué)途徑、細(xì)胞組成及分子功能分析;利用DAVID(TheDatabaseforAnnotation，VisualizationandIntegratedDiscovery)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行基因相關(guān)信號(hào)通路分析;利用pigQTLdb(pigQuantitativeTraitLocidatabase)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行基因與生長(zhǎng)性狀和肉質(zhì)性狀相關(guān)Q

3、TL(QuantitativeTraitLoci)定位分析;利用MGI(MouseGenomeInformatics)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行小鼠同源基因敲除后產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)分析;利用MAS(MoleculeAnnotationSystem3.0)生物分子功能注釋系統(tǒng)對(duì)基因進(jìn)行全面的生物學(xué)功能注釋分析。
　　 基于以上生物信息學(xué)分析結(jié)果，初步篩選得到在人和小鼠中與胎盤和胚胎生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)的印記基因29個(gè)，其中豬種中已鑒定印記基因13個(gè)，待鑒定

4、候選印記基因16個(gè)。研究29個(gè)目的基因在梅山豬懷孕不同時(shí)期胎盤中的表達(dá)情況，結(jié)果顯示，在梅山豬懷孕不同時(shí)期胎盤中BMPR2、PEG10、PHLDA2、HTR2A、GATM和PLAGL1表達(dá)上調(diào);CD81、DCN、GRB10、SLC38A4、NNAT、PON2、WT1、MAPK12和IGF2R表達(dá)下調(diào);ASCL2、DLK1、DLX5、GNAS、IGF2、INS、IL1B、LMO1、MEG3、NECD、PEG3、SDHD和SGCE在懷孕60

5、天胎盤中的表達(dá)量高于懷孕30天和105天;RTL1在三個(gè)時(shí)期胎盤中的表達(dá)數(shù)據(jù)基本無(wú)變化。母源表達(dá)印記基因在懷孕初期的胎盤發(fā)育中起到主要的調(diào)控作用;父源表達(dá)印記基因在梅山豬懷孕中期和懷孕末期的胎盤發(fā)育中發(fā)揮重要作用。
　　 根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果并查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，利用GeneNetwork軟件構(gòu)建相關(guān)基因的動(dòng)態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)調(diào)控模式圖。結(jié)果顯示，研究中對(duì)胎盤和胚胎生長(zhǎng)發(fā)育具有重要作用的關(guān)鍵基因如IGF2、GRB10、PEG10、NNA

6、T、RTL1和MAPK12等在網(wǎng)絡(luò)調(diào)控模式圖中也處于重要的調(diào)控關(guān)鍵位置?；贕eneNetwork軟件構(gòu)建的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，選取網(wǎng)絡(luò)中處于重要位置的其中6個(gè)基因GRB10、CD81、IL1B、LMO1、MAPK12和NECD，研究其在梅山初生仔豬心、肝、脾、肺、腎、肌肉、大腦、垂體、膀胱、脂肪、胃、小腸和下丘腦等13個(gè)組織中的表達(dá)情況，以期發(fā)現(xiàn)6個(gè)基因在其他組織中的可能作用聯(lián)系。從基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)模式圖中我們發(fā)現(xiàn)，GRB10和CD81，IL1

7、B、LMO1、NECD和MAPK12基因之間具有直接的調(diào)控作用。對(duì)表達(dá)數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析研究發(fā)現(xiàn)，GRB10和CD81，IL1B、LMO1和NECD基因的表達(dá)趨勢(shì)相同，而MAPK12表達(dá)趨勢(shì)與NECD呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)。IL1B、LMO1、NECD和MAPK12基因在下丘腦生長(zhǎng)發(fā)育和與下丘腦相關(guān)激素分泌調(diào)節(jié)中具有重要的協(xié)同或抑制作用。
　　 根據(jù)印記基因具有的物種保守性特征，本研究選取在人類和小鼠中對(duì)胎盤和胚胎生長(zhǎng)發(fā)育具有重要作用的29個(gè)