2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、miRNAs是一種長度約為22-25nt的小非編碼RNA分子,在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控基因的表達。miR-26b是目前研究較多的一個miRNA,廣泛參與細胞增殖、凋亡、分化、遷移和自噬等多種細胞過程的調(diào)控。在豬卵巢組織中,實驗室前期研究發(fā)現(xiàn)miR-26b在卵泡閉鎖過程中表達上調(diào),促進卵泡顆粒細胞凋亡。目前豬miR-26b前體特征尚不清楚,其調(diào)控豬卵泡顆粒細胞凋亡的機制研究也較少。本文通過克隆獲得了豬miR-26b前體序列,利用生物信息學方法分析

2、了其序列與結(jié)構(gòu)特征;利用生物信息學方法預(yù)測和試驗驗證miR-26b在豬卵泡顆粒細胞凋亡中的作用;利用生物信息學方法和多種試驗技術(shù)鑒定miR-26b的靶基因,并分析了miR-26b調(diào)控豬卵泡顆粒細胞凋亡的信號通路,為解析miR-26b調(diào)控豬卵泡閉鎖和顆粒細胞凋亡機制提供依據(jù)。
  本文研究結(jié)果主要包括以下幾個方面:
  1、豬miR-26b前體的克隆和序列分析
  以豬基因組DNA為模板,通過擴增測序獲得85bp豬miR

3、-26b前體序列,同源性比對發(fā)現(xiàn)豬miR-26b前體序列與哺乳動物其它物種高度保守。哺乳動物miR-26b成熟序列高度一致,與斑馬魚和海七鰓鰻相比,也僅在11位核苷酸處出現(xiàn)U-C突變。脊椎動物miR-26b種子序列均為UCAAGUA。RNAfold軟件預(yù)測發(fā)現(xiàn)豬miR-26b的二級結(jié)構(gòu)為典型的發(fā)夾結(jié)構(gòu),另外還含有四個不對稱的突起,這可能與其轉(zhuǎn)錄活性的調(diào)節(jié)有關(guān)。研究結(jié)果表明哺乳動物miR-26b高度保守,推測miR-26b的功能在哺乳動物

4、中具有相似性。
  miRNA主要通過靶基因發(fā)揮作用,KEGG pathway分析發(fā)現(xiàn)miR-26b的靶基因主要富集在凋亡、PI3K-Akt、FoxO和TGF-β等信號通路中,其中凋亡相關(guān)通路富集的靶基因最多,提示miR-26b可能是一個凋亡相關(guān)的miRNA。體外試驗發(fā)現(xiàn)在豬卵泡顆粒細胞中過表達miR-26b后,顆粒細胞凋亡率顯著增加,且可顯著抑制抗凋亡基因Bcl-2的表達,表明miR-26b可促進豬卵泡顆粒細胞凋亡,是豬卵泡顆粒

5、細胞中的促凋亡因子。
  2、miR-26b通過靶向USP9X調(diào)控豬卵泡顆粒細胞凋亡
  生物信息學分析發(fā)現(xiàn)USP9X是miR-26b的一個候選靶基因。熒光素酶活性分析發(fā)現(xiàn)miR-26b顯著抑制USP9X-3'UTR熒光素酶載體活性,但對突變型USP9X-3'UTR熒光素酶載體活性無影響,表明miR-26b可與USP9X基因3'UTR直接結(jié)合并抑制USP9X的表達。在體外培養(yǎng)的豬卵泡顆粒細胞中過表達mi-26b可極顯著降低U

6、SP9X基因mRNA和蛋白水平,說明mi-26b可靶向抑制豬卵泡顆粒細胞中USP9X的表達。敲減USP9X可極顯著增加豬卵泡顆粒細胞凋亡率,顯著增加促凋亡基因Bax和降低抗凋亡基因Bcl-2表達水平,說明USP9X可以抑制豬卵泡顆粒細胞凋亡。另外,將miR-26b inhibitor和USP9X-siRNA共轉(zhuǎn)體外培養(yǎng)的豬卵泡顆粒細胞,發(fā)現(xiàn)豬卵泡顆粒細胞凋亡率顯著增加,說明miR-26b可通過靶向抑制USP9X調(diào)控豬卵泡顆粒細胞凋亡。<

7、br>  前人研究發(fā)現(xiàn)Samd4是USP9X的下游基因,USP9X可通過去泛素化減少SMAD4蛋白的降解來增強其生物學功能。本文進一步分析了USP9X調(diào)控豬卵泡顆粒細胞凋亡的機制。敲減USP9X后豬卵泡顆粒細胞中SMAD4基因mRNA表達水平無顯著變化,而SMAD4蛋白水平顯著降低,表明USP9X可促進豬卵泡顆粒細胞中SMAD4蛋白表達。過表達SMAD4可促進豬卵泡顆粒細增殖,敲減SMAD4則可促進顆粒細胞凋亡。而過表達或者抑制miR-

8、26b,可分別顯著抑制或者促進豬卵泡顆粒細胞中SMAD4的表達,表明miR-26b可通過USP9X-SMAD4軸調(diào)控豬卵泡顆粒細胞凋亡。同時,TGF-β/SMAD信號通路中的配體TGF-β1也參與了豬卵泡顆粒細胞中miR-26b-USP9X-SMAD4信號通路的調(diào)控。另外,我們發(fā)現(xiàn)在豬CYP19A1基因啟動子區(qū)存在SBE(SMAD結(jié)合位點),熒光素酶活性分析發(fā)現(xiàn),過表達或者敲減SMAD4后可促進或者抑制CYP19A1基因啟動子活性。過表

9、達SMAD4可促進豬卵泡顆粒細胞中CYP19A1表達和雌激素合成。綜上所述,miR-26可通過靶向抑制USP9X-SMAD4-CYP19A1通路中USP9X調(diào)控豬卵泡顆粒細胞凋亡的通路。
  3、miR-26b通過靶向HAS2調(diào)控豬卵泡顆粒細胞凋亡
  實驗室前期研究發(fā)現(xiàn)miR-26b可通過靶向HAS2調(diào)控豬卵泡顆粒細胞凋亡。本文首先利用生物信息學方法、點突變和熒光素酶報告系統(tǒng),進一步證實miR-26b可與HAS2基因3'U

10、TR直接結(jié)合抑制HAS2的表達。qRT-PCR和Western blot發(fā)現(xiàn)HAS2基因mRNA和蛋白在豬健康卵泡中的表達水平分別顯著或極顯著高于閉鎖卵泡,表明HAS2可能參與了豬卵泡閉鎖的調(diào)控。敲減HAS2可顯著增加豬卵泡顆粒細胞凋亡,而過表達HAS2則顯著降低豬卵泡顆粒細胞凋亡,表明HAS2可抑制豬卵泡顆粒細胞凋亡。另外,將miR-26b inhibitor和HAS2-siRNA共轉(zhuǎn)體外培養(yǎng)的豬卵泡顆粒細胞,發(fā)現(xiàn)豬卵泡顆粒細胞凋亡顯

11、著增加,說明miR-26b可通過靶向抑制HAS2調(diào)控豬卵泡顆粒細胞凋亡。
  HAS2是HA合成的關(guān)鍵酶,而HA是通過激活CD44和抑制Caspase-3的表達來抑制卵泡顆粒細胞凋亡的。本文進一步分析了miR-26b通過HAS2調(diào)控豬卵泡顆粒細胞凋亡的通路。敲減HAS2可極顯著降低豬卵泡顆粒細胞培養(yǎng)液中HA的濃度和CD44基因表達,激活Caspase-3基因表達,與抑制miR-26b對HA-CD44-Caspase-3通路的影響相

12、反;敲減HAS2可抑制miR-26b inhibitor對HA-CD44-Caspase-3通路的調(diào)控,表明miR-26b可通過HAS2調(diào)控下游通路HA-CD44-Caspase-3。外源添加HA可顯著影響豬卵泡顆粒細胞中CD44和Caspase-3基因表達,顯著降低顆粒細胞凋亡率,并可挽救HAS2-siRNA和miR-26b引起的顆粒細胞凋亡,說明miR-26b可通過HAS2-HA-CD44-Caspase-3通路來調(diào)控豬卵泡顆粒細胞

13、凋亡。
  綜上所述,本文獲得了豬miR-26b前體基因序列,進一步證實其是豬卵泡顆粒細胞中的促凋亡因子。USP9X和HAS2是豬卵泡顆粒細胞中miR-26b的直接靶基因,miR-26b可通過USP9X-SMAD4-CYP19A1信號通路和HAS2-HA-CD44-Caspase-3信號通路調(diào)控豬卵泡顆粒細凋亡。因此,本文發(fā)現(xiàn)了兩個新的調(diào)控豬卵泡閉鎖和卵泡顆粒細胞凋亡的信號通路: miR-26b-USP9X-SMAD4-CYP19

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