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奶牛乳腺CSN1S1基因环状RNA的功能及其作用机制研究
结题报告
批准号:
31772558
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
张春雷
依托单位:
学科分类:
C1702.家畜种质资源与遗传育种学
结题年份:
2021
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
王艳红、房兴堂、来敏、兀继尧、杨灵芝、李梦露、李德伟、王彦环
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中文摘要
新近研究发现环状RNA可通过吸附miRNAs参与基因表达调控。我们前期研究发现,一个由αs1-酪蛋白基因(CSN1S1)表达的环状RNA(cCSN1S1),是奶牛乳腺中表达量最高的环状RNA。它在泌乳动物乳腺中均高表达,且其表达量随泌乳期波动。生物信息学分析表明miR-204在CSN1S1 mRNA和cCSN1S1这两种RNA中均有多个高可信度的结合位点,这表明cCSN1S1可能通过吸附miR-204调控αs1-酪蛋白的合成。本项目拟通过RNA干扰和基因过表达技术相结合研究cCSN1S1和miR-204对αs1-酪蛋白合成的调控作用,并通过双荧光素酶报告基因法和RNA pull down技术深入探讨其作用机制。以期深入揭示乳蛋白合成调控机制,为奶牛分子育种和精准营养调控提供理论指导,并完善环状RNA调控理论。
英文摘要
Circular RNA acts as miRNA sponge to regulate gene expression. We found that a CSN1S1 derived circular RNA (cCSN1S1) was the highest expressed among cattle mammary gland circular RNAs. cCSN1S1 was conserved among mammal animals, varied depending on lactation stages. Both CSN1S1 mRNA and cCSN1S1 have putative miR-204 target sites, which indicated that cCSN1S1 can regulate the synthesis of αs1-casein through competitive binding to miR-204. We aim to investigate the function of cCSN1S1 and miR-204 on αs1-casein biosynthesis through gene knockdown and overexpression, and to discover the regulation mechanism through dual luciferase reporter gene assay and RNA pull down. The final objective is to discover the novel mechanism of αs1-casein biosynthesis regulation, and to provide the guide for improvement of milk protein production, and to improve the theory of regulatory circular RNA.
本项目主要探讨了乳腺细胞中CSN1S1环状RNA的功能及其作用机制。经生物信息学分析,CSN1S1环状RNA含有miR-204-5p的吸附靶点,可能通过吸附miR-204-5p参与乳腺上皮细胞合成调控。因此从探究miR-204-5p在不同组织表达规律入手,进一步探究其在乳腺上皮细胞合成乳脂和乳蛋白过程中的作用,初步阐述miR-204-5p及其靶基因调控乳腺上皮细胞乳蛋白和乳脂合成的机制,为提高乳用动物乳汁中乳脂和乳蛋白的含量提供依据。结果表明,miR-204-5p在哺乳期乳腺中表达量显著高于乳腺中的表达量,说明miR-204-5p可能参与了泌乳过程。通过mimics和inhibitor证明miR-204-5p促进乳腺上皮细胞β-酪蛋白的合成。进一步分析发现miR-204-5p可通过影响脂质合成关键基因表达,促进乳腺上皮细胞脂类合成。miR-204-5p是通过靶向Sirt-1实现对对其下游脂质合成相关基因表达的调控,从而影响甘油三酯的合成。进一步根据miR-204-5p合成Antagomir和Agomir,直接注射至妊娠后期乳腺,在活体水平进一步验证了前述结果。结合有关研究报道,进一步确认CSN1S1环状RNA可能通过吸附miR-204-5p抑制乳腺上皮细胞蛋白和脂类合成调控。为探究CSN1S1环状RNA(包含CSN1S1基因12~16号外显子序列)是否具有翻译能力,构建了其过表达载体。使用引物PCR扩增CSN1S1基因12~16号外显子片段,利用翻译报告载体pEGFP-Hsp70构建CSN1S1-12~16片段过表达质粒。将重组质粒pEGFP-CSN1S1-12~16转至293T细胞,细胞培养48h后观察发现有绿色荧光蛋白产生,说明CSN1S1环状RNA具有翻译潜能,具体有待进一步验证。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
A Zfp609 circular RNA regulates myoblast differentiation by sponging miR-194-5p
Zfp609 环状 RNA 通过海绵 miR-194-5p 调节成肌细胞分化
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2018.09.039
发表时间:2019-01-01
期刊:INTERNATIONAL JOURNAL OF BIOLOGICAL MACROMOLECULES
影响因子:8.2
作者:Wang, YanHong;Li, MengLu;Zhang, ChunLei
通讯作者:Zhang, ChunLei
tRNA-derived RNA fragments in the exosomes of bovine milk and colostrum
牛乳和初乳外泌体中 tRNA 衍生的 RNA 片段
DOI:10.1016/j.jfca.2021.103948
发表时间:2021-04
期刊:Journal of Food Composition and Analysis
影响因子:4.3
作者:YanHong Wang;YanHua Zhang;LingHao Kong;ChengChuang Song;Xi Chen;XingTang Fang;ChunLei Zhang
通讯作者:ChunLei Zhang
DOI:10.13417/j.gab.038.001545
发表时间:2019
期刊:基因组学与应用生物学
影响因子:--
作者:陆文苑;王彦环;刘昀;李瑾婷;施晓宇;汪丽琴;张春雷
通讯作者:张春雷
The landscape of circular RNAs and mRNAs in bovine milk exosomes
牛乳外泌体中环状 RNA 和 mRNA 的景观
DOI:10.1016/j.jfca.2018.12.004
发表时间:2019-03
期刊:Journal of Food Composition and Analysis
影响因子:4.3
作者:Wang YH;Li DW;Wang YH;Li ML;Fang XT;Chen H;Zhang CL
通讯作者:Zhang CL
MiR-204-5p promotes lipid synthesis in mammary epithelial cells by targeting SIRT1
MiR-204-5p 通过靶向 SIRT1 促进乳腺上皮细胞脂质合成
DOI:10.1016/j.bbrc.2020.10.056
发表时间:2020
期刊:Biochemical and Biophysical Research Communications
影响因子:3.1
作者:MoLan Zhang;MengWen Cao;LingHao Kong;Jia Liu;YanHong Wang;ChengChuang Song;Xi Chen;Min Lai;XingTang Fang;Hong Chen;ChunLei Zhang
通讯作者:ChunLei Zhang
亮氨酸感受器LARS和Sestrin2协同调节奶牛乳蛋白合成的机制研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    58万元
  • 批准年份:
    2020
  • 负责人:
    张春雷
  • 依托单位:
氨基酸受体T1R1/T1R3在奶牛乳腺氨基酸转运与乳蛋白合成中的作用及其机制
  • 批准号:
    31472077
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    86.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    张春雷
  • 依托单位:
黄牛T1R1和T1R3基因功能及其调控机制研究
  • 批准号:
    31101703
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    张春雷
  • 依托单位:
国内基金
海外基金