基于miRNAs 转录组的Tbx4/Tbx5基因表达与银鲳腹鳍缺失的相关性研究
批准号:
31872586
项目类别:
面上项目
资助金额:
57.0 万元
负责人:
徐善良
依托单位:
学科分类:
C1906.水产养殖学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
王丹丽、廖凯、王亚军、朱晓静、林重远、刘梦迪、胡佳宝
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
微信扫码咨询
中文摘要
银鲳在形态和运动上有其特殊性,无腹鳍,人工养殖一直是一个世界难题。在近十余年人工育苗关键技术有所突破后,才有了珍贵材料进行一些基础生物学的研究。本项目在已有研究成果的基础上,立足于综合转录组学、细胞生物学、免疫学和分子生物学等学科的方法和技术,研究miRNA对鳍发生相关靶基因tbx4、tbx5的调控机制,聚焦筛选在序列和表达模式上相互关联的miRNA和靶基因,融合高通量的RNA-seq测序、双荧光素酶报告基因检测、miRNAs过表达、抑制表达和形态学特征观察等策略,多方位解析miRNAs、靶基因tbx4、tbx5及其互作关系,验证miRNA 对相应基因的调控作用,推测其在银鲳腹鳍发生过程中的作用,初步探讨银鲳腹鳍发生模式变化的分子机理,为今后进一步解析银鲳进化过程中腹鳍丢失的分子机制提供理论依据。
英文摘要
Because of the special shape and movement of Pampus argenteu, no pelvic fins, artificial breeding of P. argenteu has always been a world problem. In the past more than ten years, as a breakthrough in the key technologies of artificial seedling, we have precious materials for some basic biological research. Combining the basis of previous research, and synthesizing transcriptome, cell biology, molecular biology, whole-mount in situ hybridization and whole-mount in situ immunofluorescence localization methods and techniques, the miRNA expression profiling and gene expression profiles of different developmental stages in P. argenteu are constructed by transcriptional genome sequencing; The miRNA expression profiling and gene expression profiles are analyzed comparatively by use of bioinformatics, and miRNA and target genes tbx4、tbx5 interrelated in sequence and expression pattern are screened; The cDNA of differential expression genes are cloned by the RT-PCR and rapid amplification of cDNA ends (RACE); Expression and location of miRNA and target genes tbx4、tbx5 are analyzed by Real-time PCR、Western Blotting, whole-mount in situ hybridization and immunofluorescence; Then combined with high-throughput RNA-seq sequencing, inhibition of expression or overexpression, double luciferase reporter test and morphological characteristics of P. argente development strategies, multi-directional analysis of miRNA and tbx4, tbx5,to verify the regulating effect of miRNA to target genes, and to speculate on its role in the development of P. argente ventral fin. Our aim is to explore the molecular mechanism of ventral fin occur pattern in P. argente, build technology platform of miRNA function analysis (identification and functional identification of target genes), provide a theoretical basis for further analysis of the molecular mechanism of pelvic fins loss during the evolution of P. argente.
为研究miRNAs及其靶基因Tbx4/Tbx5与银鲳(P. argenteus)腹鳍缺失的相关性,基于转录组测序等分析获得与银鲳附肢诱发、定位及发育相关的差异表达基因tbx4、tbx5、Hoxc6和Hoxd9等的cDNA全长;利用Real-time PCR、Western Blotting和整体原位杂交、免疫荧光技术进一步定量分析;通过双荧光素酶报告法验证miRNA与预测靶基因之间的互作调控关系;通过siRNA干扰研究鳍发生基因网络通路中各基因之间的相互关系;结合银鲳鱼鳍发生的形态学观察结果表明:Tbx5基因在胸鳍的决定中发挥着重要作用。而调控腹鳍的Tbx4 基因主要表达在心脏和腹部上皮,根据Tbx4/Tbx5基因的表达特点猜测银鲳“腹鳍”很可能发生在尾鳍发生和背鳍发生之间,但TBX4蛋白在腹部上皮表达最低,其蛋白表达受到抑制;Hoxc6 定位结果说明银鲳腹鳍的缺失并不是因为在假定的腹鳍区域不表达Hoxc6基因,而可能是因为Hoxc6转录本表达域的扩张对腹鳍发生产生了影响;Hoxd9基因HOX结构域的缺失可能导致银鲳腹鳍在定位阶段出现错误,使得Hoxd9 mRNA和蛋白未能正确表达;双荧光素酶报告基因测试结果表明多种miRNA对tbx4、tbx5基因有靶向调控作用,从而对TBX4 蛋白表达起到抑制作用;siRNA干扰结果显示降低 Hoxc6 表达后,胸鳍/腹鳍芽引发基因Tbx4/Tbx5的水平显著降低;降低Tbx4表达后,肢体生长相关基因Fgf8/Fgf10的表达量显著降低。降低Hoxd9表达后,附肢定位基因Hoxc6的表达无明显变化,而Tbx4基因的增强子Pitx1基因表达水平显著下降,肢体生长相关基因Fgf8/Fgf10的表达水平呈上升趋势。该研究揭示了Hoxc6和Hoxd9与Tbx4之间存在着正协同关系,而Tbx4又与Fgf8/Fgf10正相关,说明Hoxc6和Hoxd9可能是通过调控Tbx4的表达,进一步影响Fgf8/Fgf10的形成,从而对附肢发育产生影响。银鲳鱼鳍发生形态学观察显示银鲳腹部上皮处无明显细胞堆积、原基形成及鳍条形成等现象,判断银鲳为先天缺失“腹鳍”。本研究为今后进一步解析银鲳进化过程中腹鳍丢失的分子机制提供理论依据。
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
Analyses of growth performance and realized heritability of Pampus argenteus in a breeding program in China
中国育种计划中银鲳的生长性能和已实现的遗传力分析
DOI:10.3389/fmars.2022.935924
发表时间:2022-08
期刊:Frontiers in Marine Science
影响因子:3.7
作者:Cheng Zhang;Kimran Jean Jacques;Shun Zhang;Shanliang Xu;Yajun Wang;Danli Wang
通讯作者:Danli Wang
DOI:10.1111/are.15008
发表时间:2020-11
期刊:Aquaculture Research
影响因子:2
作者:Shun Zhang;Gege Bao;Yu Zhou;Xuemei Yan;Shanliang Xu;Danli Wang
通讯作者:Danli Wang
Screening and identification of miRNAs regulating Tbx4/5 genes of Pampus argenteus.
银鲳Tbx4/5基因调控miRNA的筛选与鉴定
DOI:10.7717/peerj.14300
发表时间:2022
期刊:PeerJ
影响因子:2.7
作者:Zhang C;Zhang S;Liu M;Wang Y;Wang D;Xu S
通讯作者:Xu S
Cloning and expression of Hoxc6 gene from Pampus argenteus and its relationship with pelvic fin absence
银鲳Hoxc6基因的克隆、表达及其与腹鳍缺失的关系
DOI:10.1016/j.gep.2020.119161
发表时间:2020
期刊:Gene Expression Patterns
影响因子:1.2
作者:Lingzhu Hu;Shun Zhang;Yu Zhou;Kai Liao;Shanliang Xu;Danli Wang
通讯作者:Danli Wang
Relationship between expression of matrix metalloproteinase-9 and feeding on jellyfish in Pampus argenteus
银鲳基质金属蛋白酶9表达与水母摄食的关系
DOI:10.1007/s10499-021-00673-x
发表时间:2021-04
期刊:Aquaculture international
影响因子:2.9
作者:Xuanyu Zhou;Shun Zhang;Xiaofang Zhu;Chunpu Zhao;Shun Cheng;Shanliang Xu;Danli Wang
通讯作者:Danli Wang
国内基金
海外基金















{{item.name}}会员


