ISBN/价格: | CNY20.00 (估)学位论文 |
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作品语种: | chi |
出版国别: | CN 530000 |
题名责任者项: | 遗传环境互作(G×E)调控狗低氧适应性表达基因研究/.朱莉著/.苟潇, 董新星指导 |
出版发行项: | 2021.06.07 |
载体形态项: | 72页:;+图表:;+30cm |
一般附注: | 动物科学技术学院, 学号2018210285 |
提要文摘: | 家犬作为人类最早驯化的家养动物,跟随人类迁徙到高原地区并已长期适应高原的低氧环境。动物的高原适应是典型的遗传环境互作案例,但目前尚未有高原适应的组织和细胞水平的遗传环境互作(G×E)角色的深入研究。基于低氧适应性表达基因包括遗传和G×E显著影响的基因,从G×E基因占比探讨其在低氧适应中的普遍性和重要性。本研究首先开展藏土狗和低地土狗的易地饲养实验(500m,3300m),4组群体均为成年,监测血红蛋白浓度达到稳定后,采集心脏和肌肉样品,通过转录组表达量数据(10G)双因素互作分析,剖分两组织低氧适应的遗传环境互作效应,从组织表达谱水平探讨遗传环境互作在低氧适应中的角色。然后,针对前期滇藏线茶马古道连续海拔犬种筛选到的低氧正选择基因MSRB3(蛋氨酸亚砜还原酶),通过基因编辑产生MSRB3基因敲除293T细胞,以野生型293T细胞为对照,分别进行低氧(1%O2)、常氧(21% O2)培养24h,通过转录组数据(10G)双因素互作分析,剖分在细胞中基因环境互作效应,从细胞表达谱水平揭示遗传环境互作在低氧适应中的重要角色。最后,基于GO和pathway富集分析从组织和细胞水平探讨遗传环境互作影响狗低氧适应的基因和通路。研究结果如下: (1)通过狗心、肌肉转录组测序,确定差异表达基因(P<0.01,1.5倍),其中,心脏遗传效应、环境效应、互作效应显著基因分别有135个、 35个和128个,总显著差异基因174个,低氧适应性表达基因169个,互作基因占低氧适应性表达的75.74%(128/169)。肌肉遗传效应、互作效应显著基因分别有66个、121个和68个,总差异显著基因173个,低氧适应性表达基因104个,互作基因占低氧适应性表达的65.38%(68/104)。在细胞水平,通过敲MSRB3-293T细胞和未敲除293T细胞(低氧和常氧)转录组双因素互作分析确定差异表达基因(P<0.01,2倍),其中,敲除效应显著基因共有165个,环境效应显著基因有223个,互作效应显著基因有170个,总差异显著基因257个,低氧适应性表达基因有240个,互作基因占低氧适应性表达基因的70.83%(170/240)。 (2)通过对环境效应差异基因GO富集和KEGG通路分析,得到心脏显著环境效应影响35个基因,其中MAGI1和PCTP与NO生成和血小板活性有关。肌肉显著环境效应121个基因,与低氧相关基因有CAMTA2、LITAF、ATP8、ASB4、BPGM。主要包括与心肥大、血管的成熟和氧水平稳定,与红细胞增多症有关。在细胞水平,得到环境效应223个显著差异基因,富集到胰岛素抵抗、AMPK信号通路、细胞周期、局灶性粘附、代谢途径等。 (3)心脏低氧适应性表达基因有功能注释基因134个,富集39个GO条目,9个pathway。低氧相关基因有ADAMTS7、CCN2、COMTD1、ENHO、HNRNPA1、HYAL2、IGFBP6、MMRN2、MPST、PCTP、POLD1、TFRC、ZBTB20,主要与血管生成、心脏收缩功能、心肥大、造血、血小板活性、DNA修复、活性氧有关。肌肉得到低氧适应基因85个,富集24个GO条目,6个pathway。低氧相关基因有FKBP5、TFRC、SLC44A4、LANCL1,主要与应激反应、有氧运动、血细胞减少、血小板活性有关。在细胞水平,得到低氧适应基因165个差异基因,富集134个GO条目,19个pathway。MSRB3影响基因有MSRB3、SPINIT1、HBEGF、AMPD3、NUPR1、HIF1A-AS3、KDR,主要功能为清除ROS,抑制HIF-2α表达,降低血红蛋白氧亲和力和红细胞ATP来提高代谢性能,调控血管内皮细胞增生。 综上,在组织和细胞水平,遗传环境互作显著影响基因占低氧适应性表达基因比例分别高达分别为75.74%(心)、65.38%(肌肉)、70.83(细胞),结果表明,遗传环境互作在高原低氧环境适应中扮演了重要角色,相关基因和通路丰富了高原低氧适应基因集,为高原民族和动物低氧适应的遗传机制研究积累了基础资料。 |
并列题名: | Genetic Environment Interaction (G×E) Regulating Adaptive Expression of Hypoxia in Dogs eng |
题名主题: | 狗 低氧适应 转录组 G×E 学位论文 |
中图分类: | S829.2-533 |
个人名称等同: | 朱莉 著 |
个人名称次要: | 苟潇 指导 |
个人名称次要: | 董新星 指导 |
团体名称等同: | 云南农业大学 授予 |
记录来源: | CN YNAUL 20220620 |