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揭秘迁化美利奴羊与小尾寒羊背最长肌的比较转录组学图谱 时间:2016-11-25
研究背景

羊肉因为其高蛋白、低脂肪和低胆固醇成为人类一个重要的蛋白质来源。迁化美利奴羊是由南非和中国东北的羊杂交而来的,与亲代比较,这种羊在遗传特性上更具有抗性,而且肉质更鲜美。这是由什么本质的原因引起的呢?
为了探究这个原因,长春吉林农业大学的姜怀志老师团队使用了转录组测序的手段分析了两种羊基因表达上的差异,为提高羊肉的产量和质量提供了一个理论依据。该文章以“Comparative transcriptome profiling of longissimus muscle tissues from Qianhua Mutton Merino and Small Tail Han sheep”为题发表于著名学术期刊Scientific Reports,烈冰生信团队在测序和生信分析方面给予了有力的支撑。
在这项研究中,编辑分别对两种羊进行了转录组测序,找出了了960个差异基因,然后对其中463个与肌肉生长和发育相关的差异基因进行了后续分析,接着进行了基因网络图和共表达网络图的分析,最终确定了三个与研究目的相关的基因并进行qPCR验证。


分析思路如下

1. 首先进行测序实验,然后将原始数据进行过滤,过滤后的数据mapping到基因组上,如下图,mapping的结果指标包括Reads在基因组结构(大部分位于外显子上面)及染色体的分布。

2. 将mapping后的结果进行标准化以后,筛选出两种羊的960个差异基因,对差异基因进行了功能分类(GO分析)和信号通路分类(Pathway分析),挑选出了463个差异基因与肌肉生长和发育相关的条目,比如骨骼肌组织的发育、肌细胞分化、代谢通路和柠檬循环等发现,有很多与肌肉生长和发育相关的差异基因。

3. 接着,对于挑选出来的463个差异基因进行了Gene-Act-Net和Co-Expression的分析,锁定了处于核心地位的9个目的基因,分别是CBS、CCND,、HMOX1、ZBTB16、MGST3、SCARB1、SMAD3、NMNAT3和SDHC。

4. 文章的最后,编辑对这9个基因进行了qPCR的验证,发现与测序的结果是一致的。说明这9个基因在肌肉的生长和发育中起着重要的作用,也可能是引起肉质鲜美的原因之一。

本篇文章第一次建立了QHMM和STH两种羊的转录组图谱,进行了深入的数据分析,通过功能分析、通路分析以及共表达分析锁定了与表型相关的9个基因并进行了验证,说明了QHMM肉质鲜美的原因,为下一步基因敲除等深入的研究提供了理论依据。


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