鱼类let-7家族的系统进化及表达与团头鲂生长和性腺发育的相关性研究

摘要

团头鲂（Megalobrama amblycephala）属于鲤形目，鲤科，鲂属，又名武昌鱼，具有味美、头小、含肉率高、体形好、规格适中等优点，是我国淡水鱼类养殖的重要品种之一。然而，由于其自然分布十分狭隘、遗传多样性弱小、缺乏种质资源保护等原因，团头鲂正受到种质资源衰退的威胁，各地团头鲂人工养殖群体开始出现生长变慢以及性成熟提早等不良性状。let-7 microRNAs（miRNAs）是miRNA家族中的重要成员，其在哺乳动物、软体动物、鱼体中均有表达，已被报道与动物体生长和性腺发育有着一定关系。本研究基于已经发表公布的鱼类小RNA组信息，系统分析了鱼类let-7 miRNAs的系统进化，并以团头鲂为研究对象，首次在鱼类中探讨let-7 miRNAs对鱼类生长和性腺发育的表达调控作用，为探讨let-7 miRNAs在鱼类生长和性腺发育调控方面的功能研究奠定了基础。研究主要结果如下:
　　1、通过比较miRBase数据库中9种鱼类、5个外源种类及2个鱼类祖先物种的let-7 miRNAs10个成员的前体序列信息，并构建系统进化树，结果表明:let-7 miRNA序列在鱼类中极度保守，而各let-7 miRNAs在不同物种中的基因拷贝数目也有所不同。在let-7a/b/c/d/e/f/g/h/i/j10个成员中，let-7a的前体序列与祖先序列最为接近，而其它成员均来自于let-7a的后期分化。通过GO功能富集分析发现，鱼类let-7 miRNAs成员的候选靶基因涉及一系列的生化过程，特别是在发育过程以及生长过程中发挥着重要作用。KEGG通路富集的结果显示，预测靶基因集在卵母细胞减数分裂通路中分布十分广泛。这些结果都为let-7 miRNAs在团头鲂生长及性腺发育中发挥的作用提供了理论依据。
　　2、为了确定10个let-7miRNAs成员在鱼类生长发育过程中可能所发挥的不同功能，本研究检测了其在团头鲂雌雄性成熟个体、以及3、6、12月龄生长快慢个体中的相对表达量。结果显示10个miRNAs在雌雄个体中的表达模式十分相似，表现为在脑和垂体中的表达总是高于其它组织(P＜0.05)。在10个miRNAs中，let-7a在所有的组织中表达量均最高，其次为let-7b和let-7d，let-7c/e/f/g/h/i/j表达量最低。在不同生长阶段的实验组中，let-7 miRNAs在生长慢实验组个体的脑和垂体中的表达总是显著高于生长快实验组(P＜0.05)。而let-7a/b/c/d/e在3月龄生长慢个体各组织中的表达均显著高于生长快个体(P＜0.05)。这些结果表明let-7 miRNAs可能通过负调节其靶基因的表达，从而在团头鲂的生长发育过程中发挥着重要的调节作用。
　　3、为了探讨10个let-7 miRNAs成员对鱼类性腺发育的调控作用，本研究分析了let-7miRNAs家族10个成员团头鲂性腺发育不同阶段的表达模式，结果显示在不同时期卵巢起主要表达作用的是let-7a/b/d。let-7a/b/d/f/h在Ⅰ至Ⅴ期性腺中的表达量逐步上升，第Ⅵ期显著下降。而垂体中的let-7a/b/e/f在前4期上升，Ⅴ、Ⅵ期下降。这两种表达模式都与鱼类性腺的发育过程吻合，表明let-7miRNAs可能在性激素及其受体基因两个层次调节性腺发育。值得注意的是，let-7 miRNAs在性腺发育不同时期团头鲂脑中的表达与垂体中的表达完全相反，其表达原理仍有待进一步探究。在所有let-7 miRNAs中，let-7a/b在性腺发育不同时期团头鲂的卵巢、脑和垂体中均呈现规律性表达且表达量最高，表明let-7a/b在团头鲂的性腺发育过程中扮演着重要的角色。

目录

声明

摘要

缩略语表

第一章 文献综述

1 microRNA的研究进展

1．1 miRNA的生物合成

1．2 miRNA与靶基因的作用机制

1．3 miRNA的靶基因预测及功能分析

1．4 miRNA的表达检测

1．5 鱼类miRNA研究进展

2．1 let-7 microRNAs对生长发育的调控

2．2 let-7 microRNAs对性腺发育的调控

3 鱼类的生长和性腺发育

3．1 鱼类的生长发育

3．2 鱼类的性腺发育

3．3 鱼类生长和性腺发育之间相互作用关系

4 本研究的目的和意义

第二章 鱼类let-7 microRNAs的进化及其靶基因分析

2．1 试验材料

2．2 试验方法

3 结果

3．1 鱼类let-7 miRNAs的进化分析

3．2 鱼类let-7 miRNAs的靶基因分析

4 讨论

第三章 团头鲂let-7 miRNAs对其生长发育的调控作用

2．1 试验材料

2．2 试验方法

3 结果

3．1 团头鲂1et-7 miRNAs在24和12月龄雌雄个体中的表达

3．2 团头鲂let-7 miRNAs在其生长发育过程中的表达

4 讨论

第四章 团头鲂let-7 miRNAs对其性腺发育的调控作用

2．1 试验材料

2．2 试验方法

3 结果

3．1 let-7 miRNAs在团头鲂性腺发育不同时期卵巢中的表达

3．2 let-7 miRNAs在性腺发育不同时期团头鲂其它组织中的表达

4 讨论

小结

参考文献

附录

硕士期间发表的论文

致谢