《夏眠刺參代謝減退相關microRNAs發掘及其調控作用研究》是依託中國海洋大學，由陳慕雁擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：夏眠刺參代謝減退相關microRNAs發掘及其調控作用研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳慕雁
- 依託單位：中國海洋大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
代謝減退是刺參夏眠期間的重要生存策略之一，夏眠期間代謝減退調控機制的揭示是系統研究夏眠內在調控機理的首要問題，而microRNA的調控作用已成為代謝減退機理研究的新熱點。本項目擬以刺參非夏眠期及夏眠不同階段（深度夏眠期和夏眠解除期）的消化道和呼吸樹組織為研究材料，採用SOLEXA測序技術，構建刺參microRNA文庫和刺參夏眠不同階段消化道和呼吸樹組織的microRNA表達譜，篩選差異表達的microRNA，利用刺參轉錄組文庫等信息預測靶基因；以表達譜資料庫和轉錄組文庫為基礎，利用microarray和蛋白組學技術，查明夏眠過程中關鍵作用microRNA調控的靶基因（蛋白）的時空表達變化特徵；初步構建夏眠刺參代謝減退的microRNA調控模式。
結題摘要
代謝減退是刺參夏眠期間的重要生存策略之一，作為代謝減退機理研究的新熱點，microRNA在RNA水平對靶mRNA分子迅速有效的可逆轉錄調節恰好吻合代謝減退分子調節機制的需求。本研究結合Solexa深度測序技術，microRNA microarray晶片技術和stem-loop RT-PCR技術發掘了夏眠關鍵階段腸道和呼吸樹組織的差異表達microRNAs，預測了差異表達microRNAs的靶基因；以轉錄組為參考文庫，結合solexa和TMT 標記結合LC-MS/MS技術查明了代謝減退相關關鍵基因的mRNA水平和蛋白水平的表達變化特徵。將miRNA-mRNA-protein三者進行關聯分析，初步預測了夏眠刺參代謝減退期間microRNA的調控模式。主要研究結果表明：腸道組織中miR-200-3p, miR-2004, miR-2010, miR-22, miR-252a, miR-252a-5p和miR-92 在深度夏眠期顯著上調，上調倍數達到2-9倍，差異miRNAs靶基因的GO分析表明最顯著富集的是轉錄相關，ATPase活性和代謝能量相關的生物過程。呼吸樹組織中miR-124, miR-124-3p, miR-79, miR-9, 和miR-2010在深度夏眠期表達量顯著上調。夏眠期間關鍵基因的表達譜分析在腸道組織各比較組中分別篩選出1245，1338和1321個差異表達基因，差異基因GO分析表明深度夏眠期比非夏眠期，有24個代謝相關的生物過程被顯著富集；並篩選出代謝相關，解毒和組織保護相關以及耗能過程相關的關鍵差異基因。呼吸樹組織各比較組中篩選出1240，1184和303個差異表達基因，深度夏眠期比非夏眠期，有兩個呼吸樹特異性的生物過程被顯著富集：細胞周期的負調節和需氧呼吸。篩選了深度夏眠階段腸道和呼吸樹共有的以及呼吸樹特有的差異表達基因。夏眠期間關鍵基因的蛋白表達譜分析在深度夏眠的腸道組織中篩選出143個顯著上調和267個顯著下調的差異表達蛋白，差異表達蛋白分析表明蛋白質和磷脂可能是刺參深度夏眠期間的主要能量來源。該結果同時揭示了刺參深度夏眠期間參與許多重要生物學過程差異蛋白的表達變化特徵，包括蛋白合成，蛋白摺疊，DNA結合，凋亡，細胞轉運和信號，細胞骨架相關等。該項研究為深入探究差異miRNAs在刺參夏眠代謝減退期間的基因表達調控機制的研究搭建了堅實的平台。
