鳜鱼快慢肌蛋白组学与miRNA组学比较分析

来源 :广西师范大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:yht52119
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鱼肉已成为人们日常摄入肉类蛋白质的重要来源之一,水产养殖业在我国农业中的地位也日益升高。鳜鱼(Siniperca chuatsi)的骨骼肌构成了其鱼体主要的组成部分,可分为快肌纤维和慢肌纤维,两种不同类型的肌纤维在其生理特征及代谢方式等各个方面都存在着极大的不同。鱼类肌肉纤维的不同性状和类型是影响鱼肉品质的重要因素之一,鳜鱼优良的肉质特性与其不同骨骼肌纤维所具有的独特性质是密切相关的。为全面了解鳜鱼的不同类型骨骼肌纤维的性状和特质,我们通过结合蛋白组学和miRNA组学,综合分析比较了快肌与慢肌中差异表达的蛋白质、miRNAs及其相关通路,以期为进一步开展鱼类肌肉生长发育相关研究提供理论依据。研究结果如下:1.鳜鱼快、慢肌蛋白组分析。为了深入了解快、慢肌之间的蛋白差异,采用基于i TRAQ的定量蛋白质组学方法来分析快肌肌肉和慢肌纤维中的蛋白质组差异,总共产生了328763个光谱,鉴定出9711肽段和2102不同的蛋白。其中,有499个蛋白在鳜鱼快、慢肌中呈差异表达,且快肌与慢肌相比有99种蛋白质是差异表达上调,400种蛋白差异表达下调(倍数比值≥1.2或≤0.83,Q值≤0.05)。在这些差异表达的蛋白质中,筛选出了24个与肌纤维性状相关的蛋白质,并分别对所有鉴定出来的蛋白和差异表达的蛋白进行了GO,COG和KEGG pathway分析。2.鳜鱼快、慢肌miRNAs表达谱分析。通过芯片数据分析发现,有59种miRNAs在快、慢肌中的表达呈显著差异(p<0.05),慢肌与快肌相比,发现有32个miRNA显著上调和27个显著下调。其中快肌中高丰度表达的miRNAs有7个,慢肌中有4个。并筛选出19个与肌肉相关的miRNAs,又通过SYBR Green q PCR技术对两种类型肌肉组织中miR-103和miR-144的表达水平进行了验证,其结果与基因芯片相一致,miR-103在慢肌中的表达量高,miR-144在快肌中的表达量较高。3.miR103和miR144靶基因预测及验证。我们发现miR-103和miR-144分别能够在Smy D1a和Smy D1b基因中找到预测的靶位点,并通过双荧光素酶实验验证发现Sym D1a和Smy D1b分别是miR-103和miR-144的靶基因。肌肉的维持和功能需要转录调控因子、结构蛋白、分子伴侣和micro RNAs等共同作用。基于已发表的研究结果和我们获得的数据,我们构建了一个预测的调控网络,Smy D1能与其他调节因子、结构蛋白以及快、慢肌纤维形成中功能关键的micro RNA之间的相互作用。其中miR-103和miR-144主要通过分别调控其靶基因Smy D1a和Smy D1b,并进一步作用其下游功能基因Unc45b和Hsp90a1从而达到调控肌肉生长分化的作用,其具体调控机制还有待进一步研究。
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