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： 牦牛和藏黄牛低氧适应的心、肺转录组研究
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 牦牛和藏黄牛低氧适应的心、肺转录组研究/.张晓燕著/.苟潇指导 |
| 出版发行项： | 2022.05.20 |
| 载体形态项： | 95页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 动物科学技术学院,学号2019210296 |
| 提要文摘： | 牦牛（Bos grunniens）和藏黄牛（Bos taurus）皆为高原重要畜种，也是典型的高原动物，分别是长期适应（250万年）和短期适应的绝佳对照。牛高原适应的比较基因组和群体基因组研究已有深入研究，低氧选择基因多集中于低氧诱导因子（HIF）调控通路和能量代谢通路，但其低氧适应性表达调控机制仍不清楚。心、肺器官负责血流和气体交换，主导氧摄取和氧运输功能。本研究选择牦牛、藏黄牛和元江黄牛进行易地饲养试验（3300m，3300m，500m），6组群体均为2岁雄性，待血液生理指标稳定后，采集心、肺组织样品，通过转录组测序（10G）和遗传环境双因素互作分析，剖分两组织低氧适应的遗传、环境和互作（G×E）效应，从组织表达谱水平探讨G×E互作在低氧适应中的重要性，比较牦牛与藏黄牛低氧适应性表达调控的共性和个性机制。研究结果如下： （1）通过黄牛心、肺转录组数据的遗传环境互作分析筛选差异表达基因（P<0.01，4倍），其中，心脏遗传效应、环境效应、互作效应显著基因分别有36个、37个和296个，共349个，低氧适应性表达基因（遗传+G×E互作）320个，互作基因占低氧适应性表达的92.50%（296/320）。肺遗传效应、互作效应显著基因分别有23个、112个和157个，共262个，低氧适应性表达基因170个，互作基因占低氧适应性表达的92.35%（157/170）。通过牦牛心、肺转录组（以黄牛为参考基因组）数据的遗传环境互作分析筛选差异表达基因（P<0.01，4倍），其中，心遗传效应、环境效应、互作效应显著基因分别有168个、33个和911个，共1042个，低氧适应性表达基因1019个，互作基因占低氧适应性表达的89.40%（911/1019）。肺遗传效应、环境效应、互作效应显著基因分别有60个、6个和28个，总差异显著基因90个，低氧适应性表达基因86个，互作基因占低氧适应性表达的32.56%（28/86）。结果表明，在心、肺两个组织中，G×E互作显著基因占低氧适应性表达基因比例分别为92.50%（黄牛心）、92.35%（黄牛肺）、89.40%（牦牛心）、32.56%（牦牛肺），结果提供了G×E互作主导高原低氧适应的第一手证据，为环境适应的遗传互作研究典型案例。 （2）黄牛心低氧适应性差异基因320个，富集113个GO条目，12个Pathway。低氧适应相关基因有HMOX1、MYC、PER2、KDR、CCL2、BMP4、JAG1、NR4A2等，主要与细胞缺氧反应、凋亡过程负调控、血管内皮生长因子结合、血管生成、胚胎后期发育、细胞铁离子稳态、癌症途径等有关。黄牛肺低氧适应性表达基因170个，富集60个GO条目，13个Pathway。低氧适应相关基因有CD80、KIT、CXCL10、IL15、CCR7、CD14、IL1R2、TNFSF10等，与细胞凋亡负调控、胞浆钙离子浓度正调控、G蛋白耦联受体信号通路、免疫应答、炎症反应、造血、NF-κB信号通路等有关。 牦牛心低氧适应性差异基因1019个，富集217个GO条目，46个Pathway。低氧适应基因有ATP8、CYTB、COX2、COX3、FABP7、RAB17、ND1、ND2、ND3、ND4、MSRA、PTX3、NR4A1、NR4A2、CPE、LGI3、NDUFS1等，与活性氧代谢过程正调控、蛋白结合、蛋白质去泛素化、细胞内蛋白运输、线粒体呼吸链复合体I、转录激活活性、线粒体电子链、氧化磷酸化等有关。牦牛肺低氧适应性表达基因86个，富集4个GO条目，11个Pathway。低氧基因适应基因有GRO1、FGF7、TIMP1、HRAS、NCR1、CXCL3、ND4、HRASLS、ND3，与AMPA谷氨酸受体复合物、抗菌体液免疫应答、IL-17信号通路有关。 （3）牦牛、黄牛心两者共同基因136个，两者共同的低氧适应相关GO条目为RNA聚合酶II序列特异性DNA结合转录因子结合、线粒体膜电位的调节、未折叠蛋白质结合、BMP信号通路等；两者共同的与低氧适应相关KEGG通路为流体剪切应力与动脉粥样硬化、Hippo信号通路、TGFβ信号通路、代谢途径等。牦牛心特有与低氧适应相关GO条目为呼吸链、泛素蛋白连接酶结合、转录因子AP-1复合物、蛋白质去泛素化、线粒体电子传递-NADH到泛醌等；黄牛心特有与低氧适应相关GO条目为血管内皮生长因子结合、酶原激活、钙依赖性蛋白结合、血管内皮生长因子激活受体活性、凋亡过程的正调控、肺发育、细胞死亡的负调控、正调控血管生成等；黄牛心特有的低氧适应相关KEGG通路为补体与凝血级联反应、PI3K-Akt信号通路等；牦牛心特有的低氧适应相关KEGG通路为化学致癌作用-活性氧物种、NOD样受体信号通路、MAPK信号通路、氧化磷酸化、IL-17信号通路、肿瘤坏死因子信号通路等。 牦牛、黄牛肺两者共同基因2个，两者无共同的低氧适应相关GO条目；两者共同的低氧适应相关KEGG通路为细胞因子-细胞因子受体相互作用、动脉粥样硬化。牦牛肺特有的低氧适应相关GO条目为CXCR趋化因子受体结合、NADH脱氢酶（泛醌）活性等；黄牛肺特有的低氧适应相关GO条目为细胞凋亡的负调控、神经元凋亡过程的负调控、细胞增殖的调控、多糖介导的信号通路等。牦牛肺特有的低氧适应相关KEGG通路为化学致癌作用-活性氧物种、IL-17信号通路、自然杀伤细胞介导的细胞毒性、NOD样受体信号通路等；黄牛肺特有的低氧适应相关KEGG通路为急性髓系白血病、肿瘤坏死因子信号通路、造血细胞谱系、Toll样受体信号通路、NF-κB信号通路等。 综上，在组织水平，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为92.50%（黄牛心）、92.35%（黄牛肺）、89.40%（牦牛心）、32.56%（牦牛肺），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，以期为高原民族和动物低氧适应的遗传机制研究积累基础资料。 |
| 并列题名： | Heart and Lung Transcriptome Study of Hypoxic Adaptation in Yak and Tibetan Cattle eng |
| 题名主题： | 牦牛 藏黄牛 转录组 G×E 低氧适应 学位论文 |
| 中图分类： | S823.8-533 |
| 个人名称等同： | 张晓燕 著 |
| 个人名称次要： | 苟潇 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20230314 |