家蚕长链非编码RNA参与调控脂肪体发育和细胞自噬的机制研究
批准号:
32070503
项目类别:
面上项目
资助金额:
58.0 万元
负责人:
阚云超
依托单位:
学科分类:
动物资源与保护
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
阚云超
中文摘要
长链非编码RNA(lncRNAs)在许多生命活动中发挥重要作用,但其在昆虫发育和细胞自噬中的作用机制还不清楚。前期研究通过转录组测序在蜕皮激素诱导后家蚕脂肪体中筛选到两个lncRNAs,lnc560与自噬相关基因的时空表达高度吻合,lnc585干涉表达可显著影响幼虫到蛹发育,推测它们可能参与家蚕脂肪体发育和细胞自噬的调控。为进一步揭示这些lncRNAs的作用机制,本项目将通过体外实验解析lncRNAs与靶基因的互作机制;进而在家蚕细胞和体外培养脂肪体中抑制和激活lncRNAs表达,研究其通过靶基因调控脂肪体发育和细胞自噬的分子机制;并在个体沉默或敲除lncRNAs,探索两个lncRNAs在家蚕变态发育时期的调控关系。本研究将为揭示lncRNAs参与昆虫变态发育和自噬的调控机制提供新的认识,创新和拓展lncRNAs的调控机制内容,同时为家蚕遗传发育调控和鳞翅目害虫防治提供新的候选靶分子。
英文摘要
Long non-coding RNAs (lncRNAs) play important roles in many biological processes, but the regulatory mechanisms of lncRNAs in insect development and autophagy are still unclear. In previous studies, two lncRNAs were screened from the fat body of silkworm after 20-hydroxyecdysone induction by transcriptome sequencing. Lnc560 was highly consistent with the temporal and spatial expression of autophagy related gene, and interference of lnc585 could significantly affect the development of larva to pupa, which suggested that lncRNAs might be involved in the regualtion of fat body development and autophagy in silkworm, Bombyx mori. To further reveal the regulatory mechanisms of these lncRNAs, we will first analyze the interaction mechanism between lncRNA and its target gene in vitro. Then we will inhibit and activate the expression of lncRNAs in silkworm cell line and fat body cultured in vitro to clarify the molecular mechanism of lncRNAs regulating fat body development and autophagy by target genes. Finally we propose to silence or knock out the expression of lncRNAs to explore the regulatory relationship between two lncRNAs during metamorphosis of silkworm. This research will not only provide a new understanding for the regulatory mechanism of lncRNAs involved in metamorphosis and autophagy in insects, but also innovate and expand the regulatory mechanism of lncRNAs. Meanwhile, it will provide new candidate targets for the genetic development regulation of silkworm and the control of Lepidoptera pests.
非编码RNA在许多生命活动中发挥重要作用,目前非编码RNA在昆虫中的研究主要集中在miRNAs,长链非编码RNA(long non-coding RNAs,lncRNAs)在昆虫发育和细胞自噬中的功能和作用机制仍不清楚。家蚕是重要的经济昆虫,也是昆虫变态发育调控研究的重要模式生物。本项目首先对家蚕脂肪体中响应20E调控的lncRNAs进行了系统鉴定,获得1035个lncRNAs,进一步筛选到4个关键的lncRNAs,通过一系列体外和体内研究,发现lncRNA560可通过自噬相关靶基因Atg4B调控家蚕脂肪体的细胞自噬;lncRNA585作为miR-281的前体,可通过miR-281参与调控家蚕幼虫的发育过程;lncRNA482不仅通过共表达靶基因脂滴相关水解酶LDAH调控家蚕幼虫脂肪的合成和分解,还可通过其互作蛋白过渡性内质网ATP酶Ter94调控脂肪体的细胞自噬;20E不仅调控lncRNA63的表达,还可诱导lncRNA63的核质迁移,lncRNA63可通过激素受体基因Hr3参与家蚕的脂肪体发育过程。此外,通过对家蚕脂肪体中响应20E调控的miRNAs进行系统鉴定,获得389个成熟的miRNAs和42个新miRNAs,筛选到2个重要的miRNAs,并发现自噬相关基因Atg1是miR-34-5p的靶基因,miR-34-5p可通过调控Atg1的表达参与20E诱导的脂肪体细胞自噬;miR-2763作为响应家蚕20E信号的调控因子,可通过与靶基因生殖细胞核因子相关因子GRF的互作抑制其表达,在家蚕卵巢发育和卵子发生过程中发挥功能。项目研究结果不仅为lncRNAs参与调控家蚕脂肪体发育和细胞自噬发生的机制提供新的认识,创新和拓展了lncRNAs和miRNAs的调控机制内容,同时为家蚕的遗传发育调控和鳞翅目害虫防治提供新的候选靶分子。
家蚕神经系统piRNA的系统挖掘及功能解析
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批准号:31470114
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项目类别:面上项目
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资助金额:30.0万元
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批准年份:2014
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负责人:阚云超
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依托单位:
调控家蚕发育非编码RNA(non-coding RNA, ncRNA)的功能解析
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批准号:31172158
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项目类别:面上项目
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资助金额:60.0万元
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批准年份:2011
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负责人:阚云超
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依托单位:
家蚕嗅觉受体与气味结合蛋白或信息素结合蛋白在嗅觉发生中的功能的研究
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批准号:30700070
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:18.0万元
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批准年份:2007
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负责人:阚云超
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依托单位:
国内基金
海外基金