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miR-148a-3p在调控繁殖性状方面的应用制造技术

技术编号:44917067 阅读:5 留言:0更新日期:2025-04-08 18:59
本发明专利技术属于生物技术领域,具体涉及miR‑148a‑3p在调控繁殖性状方面的应用。本发明专利技术提供了miR‑148a‑3p在调控繁殖性状方面的应用,所述miR‑148a‑3p包括猪的miR‑148a‑3p,所述猪的miR‑148a‑3p序列为5’‑UCAGUGCACUACAGAACUUUGU‑3’。本发明专利技术提供了新的可以用于调控繁殖性状的基因,为有效调控繁殖形状提供了新的手段,具有较好的产业应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物,具体涉及mir-148a-3p在调控繁殖性状方面的应用。


技术介绍

1、繁殖性状是生猪育种的重要经济性状之一,选育高繁殖力的母猪,对于促进养猪业的健康发展和种业创新意义重大。繁殖性状属于低遗传力性状,采用传统的表型选择遗传进展缓慢。目前研究者们已鉴定出多个影响猪繁殖力的主效基因,如催乳素受体(prolactin receptor,prlr)、雌激素受体(estrogen receptor,esr)、促卵泡生成素β(folloclestimulating hormone-β,fshβ)和视黄醇结合蛋白4(retinol-binding protein4,rbp4)等。这些主效基因调控繁殖性状的分子机制仍未阐明,随着非编码rna(noncodingrna,ncrna)的深入研究,从ncrna与mrna分子互作角度研究母猪繁殖性状的分子调控机制,从而获得更多可靠分子标记,已成为提高育种效率的有效手段之一。然而,目前人们对于可用于调控繁殖性状的基因的研究仍然不足,如何开发更多相关基因按照人们所需调控相关繁殖性状,是人们所急需研究的。


技术实现思路

1、针对现有技术的缺陷,本专利技术的目的在于提供mir-148a-3p在调控繁殖性状方面的应用。

2、如本专利技术的实施例所示,专利技术人在对mir-148a-3p保守性分析时,发现其成熟序列在多个物种中保守性较高,这说明在进化过程中成熟序列发生突变概率较低,且在前期转录组测序分析发现mir-148a-3p在卵巢组织中高表达,推测其可能具有调控繁殖性状的生物学功能。对不同数据库预测mir-148a-3p的靶基因进行功能富集分析,go注释分析显示,靶基因主要分布在正向调控转移酶活性、磷酸化、酶联受体蛋白信号通路等条目中。转移酶具有催化化学基团或自由基从一个分子转移到另一个分子的作用,这种功能对胚胎发育至关重要,转移酶活性不足会导致异常妊娠、胚胎发育和生长受限的情况;休眠和生长的卵母细胞在减数分裂i的前期被长时间抑制,而磷酸化介导的cdk1活性抑制是维持卵母细胞长期停滞的关键因素之一,这对于维持雌性生殖功能至关重要;酶联受体蛋白信号通路参与调控卵母细胞成熟和发育过程。kegg富集表明靶基因显著富集于pi3k-akt、foxo、tgf-β、hif-1和mapk等与繁殖相关的通路中。pi3k-akt信号通路与卵巢功能相关,可以调节卵泡形成、卵母细胞发育和颗粒细胞功能;pi3k-akt-foxo信号通路是控制所有细胞生长和代谢的中心通路,还参与调控原始卵泡发育;本领域研究人员发现,hif-1α/vegf信号通路是哺乳动物体内调节卵巢黄体发育的重要机制之一;tgf-β和mapk信号通路均参与调控卵泡发育,是影响卵巢功能的主要信号通路。这些go注释和通路进一步提示mir-148a-3p在调控繁殖功能过程中起到重要作用。目前mir-148a-3p在卵巢上的研究集中在卵巢癌方面,畜禽动物卵巢功能调控机制研究较少。本领域研究人员发现,对大小卵泡的猪卵母细胞进行mirna测序,大小卵泡表达量排前十的mirna中包括mir-148a-3p;并且mir-205、mir-16和mir-148a-3p加起来分别占大卵泡组和小卵泡组mirna读取量的51.8%和56.5%。这与专利技术人的前期研究相一致,mir-148a-3p在卵泡中表达丰富。本专利技术发现mir-148a-3p在各组织中均有表达,并且在卵巢中表达量最高。

3、prlr是细胞分裂素受体超家族成员之一,在哺乳动物的黄体、卵巢、睾丸、肝脏等多种组织中表达。prlr是影响母猪繁殖性能的主效基因之一,大量研究已证实,prlr的多态性与产仔数和产活仔数密切相关,并将其作为提高产仔性能的候选基因。prlr在调控繁殖功能过程中发挥重要作用。prlr敲除会导致黄体功能丧失,进一步引起排卵数降低、卵子畸形以及受精卵着床失败。本领域研究人员发现,小尾寒羊prlr在卵泡期各组织中的表达量均显著低于黄体期,暗示该基因可能与繁殖周期转换相关;同时还发现,prlr在直径小于2mm的卵泡基质和壁细胞中表达水平最高,随着卵泡的成熟表达水平逐渐下降,表明prlr的高表达可能对繁殖活动有抑制作用。prlr在不同大小鹅卵泡颗粒细胞的体外培养中均有表达差异,表明prlr参与了卵泡发育阶段颗粒细胞功能的调节。prlr与mirna的研究主要集中在乳腺发育和乳汁分泌。mir-142-3p通过prlr介导的多种信号通路调控乳汁合成和小鼠乳腺结构;在培养的原代乳腺上皮细胞中过表达和沉默表达mir-135a,通过双荧光素酶报告检测验证prlr是mir-135a的直接靶基因,预示着mir-135a/prlr参与调控动物乳腺发育和泌乳功能。circ-cyp24a1通过结合和抑制mir-224调节细胞增殖和凋亡,导致prlr表达增加,从而调控复发性流产。然而,prlr与mirna调控卵巢功能的分子机制未见报道。

4、大多数mirna通过与靶基因结合调控机体的生物学过程,如mir-148a-3p在鹅卵巢颗粒细胞中,特异性结合pparγ进而影响孕酮合成,降低颗粒细胞类固醇激素分泌。在猪颗粒细胞中,mir-574靶向组织金属蛋白酶抑制剂3(tissue inhibitor of metalloproteinase 3,timp3)并抑制基因表达,导致erk1/2磷酸化减少,从而促进雌二醇产生。mir-146b靶向结合雌二醇合成信号关键酶细胞色素p450芳香化酶(cytochrome p450arom,cyp19a1)抑制雌二醇分泌并诱导猪颗粒细胞凋亡。本专利技术发现,mir148a-3p与prlr存在结合位点,且mir-148a-3p与prlr cds区结合位点的稳定性比mir-148a-3p与prlr 3’utr区结合位点更高。虽然黄体期mir-148a-3p和prlr的表达量负相关关系不显著,但是呈负相关趋势,推测mir-148a-3p可能通过靶向prlr调控母猪繁殖性状。基于此,将prlr作为mir-148a-3p最可能的靶基因进行深入研究。本研究发现共转染mir-148a-3p mimics和prlr野生型的荧光活性显著降低,初步揭示了mir-148a-3p和prlr具有靶向关系,为进一步深入探究mir-148a-3p的生物学功能以及与靶基因prlr的调控机理奠定了基础。

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【技术保护点】

1.miR-148a-3p在调控繁殖性状方面的应用,其特征在于,所述miR-148a-3p包括猪的miR-148a-3p,所述猪的miR-148a-3p序列为5’-UCAGUGCACUACAGAACUUUGU-3’。

【技术特征摘要】

1.mir-148a-3p在调控繁殖性状方面的应用,其特征在于,所述mir-148a-3p包括猪的mir-1...

【专利技术属性】
技术研发人员:齐婧谭娅张静裴国海赵春萍张雄王婧杜春林周思旋史开志
申请(专利权)人:贵州省畜牧兽医研究所
类型:发明
国别省市:

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