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初情期山羊松果腺转录组与全基因组甲基化联合分析

武健伶  
【摘要】:下丘脑-垂体-卵巢轴的活动对雌性动物初情期启动发挥着关键作用,而这一活动受到松果腺的严密调控。本研究选取初情期前(2.5~3.0月龄)和初情期(4.0~4.5月龄)雌性安徽白山羊各6只,对其松果腺进行第二代转录组测序,并与初情期前和初情期山羊松果腺全基因组甲基化结果进行联合分析,旨在筛选与山羊初情期启动相关并受基因组甲基化调控的松果腺候选基因,为阐明山羊初情期启动机制,进而为提高山羊繁殖性能奠定基础。研究结果如下:(1)与初情期前山羊松果腺的转录组相比,初情期山羊松果腺有1,400个基因显著上调,1,303个基因显著下调。其中,LIN28B、GIP、OPN1SW和DCC的差异倍数最显著。通过分析转录组与全基因组甲基化交叠基因,发现基因启动子区域与基因体区域甲基化对转录组均有显著影响,共发现60个负相关基因,67个正相关基因。(2)对转录组测序数据运用GO富集分析,发现多个与线粒体和核糖体的生物学功能相关的富集项,主要包括线粒体呼吸链复合体组装、NADH脱氢酶复合物组装、线粒体蛋白复合物和核糖体的结构组成等GO条目。KEGG分析发现差异基因主要富集在代谢途径、氧化磷酸化、产热作用、核糖体和帕金森病等相关神经疾病信号通路。筛选出了富集在多个通路中的关键基因,比如ATP5F1D。(3)对转录组与全基因组甲基化的交叠基因进行GO分析,发现主要富集在负调节神经元投射的再生、调节神经元的分化和磷脂酰肌醇相关的条目。KEGG分析发现交叠基因主要富集在代谢途径、氧化磷酸化和帕金森病等相关神经疾病信号通路。筛选出了显著受甲基化调控的差异基因,如ATP5F1D、CACNB2和PTEN。结论:安徽白山羊松果腺转录组在初情期前后有显著变化,LIN28B、GIP、OPN1SW和DCC的差异倍数最显著,其中部分差异基因的甲基化谱式发生了显著变化,如ATP5F1D、CACNB2和PTEN。


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