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快和慢骨骼肌差异表达基因的研究

作　者: 李阳
导　师: 左波
学　校: 华中农业大学
专　业: 动物遗传育种与繁殖
关键词: 猪快肌慢肌肌纤维类型 mRNA差异表达肉质
分类号: S828
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

骨骼肌分为快肌和慢肌2种肌纤维类型,这2种肌纤维类型在结构和功能上有很大的差异。本试验利用Affymetrix公司的编号为AFF-900623的猪基因组mRNA表达谱芯片检测快肌(背最长肌)和慢肌(比目鱼肌)2种极端类型肌肉中基因的差异表达,希望以此来更深入的了解导致肌纤维类型差异的分子机制。AFF-900623芯片：包含23937个探针组,可以检测在猪中表达的20201个基因。分别取3头5月龄梅山母猪的背最长肌和比目鱼肌,即3个生物学重复共6个肌肉组织样品。分别用3个背最长肌和3个比目鱼肌的总cDNA与6个芯片杂交,然后用Genespring10.0软件分析芯片杂交数据。结果显示：在背最长肌和比目鱼肌中差异表达倍数(fold change)大于1.5倍,p<0.05的差异基因共有550个。其中,在比目鱼中上调表达的基因较多,共323个,在背最长肌中上调表达的基因较少,共227个。在背最长肌和比目鱼肌中差异表达倍数(fold change)大于2倍,p<0.05的差异基因共有159个。其中,在比目鱼中上调表达的基因共107个,在背最长肌中上调表达的基因共52个。利用荧光实时定量PCR(Q RT-PCR)对其中的12个基因(a-Actin、ART3、FHL1C、GATA-6、HMOX1、HSP、MYBPH、OCA2、SLC12A4、TGFβ1、TGFβ3和TNX)进行了验证,证实12个基因在芯片结果和Q RT-PCR结果中的表达趋势是完全一致的,2种结果的相关性是显著的,说明芯片的结果是可信的。利用MAS 3.0对550个差异表达基因进行了信号通路、GO、基因相互关系和转录因子分析,这些分析结果为以后的差异表达基因功能研究奠定了基础。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-9
英文缩略词表(Abbreviation)  9-10
第一章文献综述  10-19
  1 骨骼肌的肌纤维类型、结构及特征  10-11
  2 肌原纤维蛋白的分类  11-15
    2.1 肌球蛋白的分类  11-13
    2.2 肌原纤维中其它蛋白的分类  13-15
  3 快肌和慢肌的不同分布和相互转化  15-16
  4 肌纤维类型与肉质  16-19
第二章本研究的目的和意义  19-20
第三章材料和方法  20-27
  1 试验材料  20-22
    1.1 试验样品  20
    1.2 主要仪器和设备  20
    1.3 主要药品和试剂  20-21
    1.4 缓冲液和常用试剂的配制  21
    1.5 六张Affymetrix AFF-900623猪基因组芯片  21
    1.6 主要软件和数据库  21-22
  2 试验方法  22-27
    2.1 比目鱼肌和背最长肌组织的芯片杂交实验与数据分析  22
    2.2 猪肌肉组织总RNA的提取、检测及cDNA第一链的合成  22-23
      2.2.1 猪肌肉组织总RNA的提取  22-23
      2.2.2 总RNA浓度的测定和质量检测  23
      2.2.3 cDNA第一链的合成  23
    2.3 应用Q RT-PCR验证比目鱼肌和背最长肌中mRNA的差异表达  23-27
      2.3.1 Q RT-PCR引物设计  23-25
      2.3.2 Q RT-PCR反应体系和扩增条件  25-26
      2.3.3 Q RT-PCR检测和验证和差异表达基因  26
      2.3.4 基因差异表达分析  26
      2.3.5 Q RT-PCR结果和基因芯片结果的相关系数和显著性分析  26-27
第四章结果与分析  27-42
  1 差异表达基因结果  27
  2 背最长肌和比目鱼肌MHC亚型的表达分析  27-28
  3 Q RT-PCR和基因芯片两种结果的相关性分析  28-33
  4 差异表达基因生物信息学分析  33-42
    4.1 基因通路分析  33-36
    4.2 部分差异基因的转录因子分析  36-38
    4.3 已筛选的基因通路中的基因进行相互关系分析  38
    4.4 差异表达基因Gene ontology(GO)分析  38-42
第五章讨论  42-51
  1 利用基因芯片检测差异表达基因的优势  42
  2 比目鱼肌和背最长肌肌纤维类型的差异  42-43
  3 不同类型差异基因的生物学功能分析  43-50
    3.1 代谢酶类基因  43-44
    3.2 收缩结构蛋白和细胞骨架蛋白基因  44
    3.3 转录因子GATA-6基因  44-46
    3.4 肌细胞增强因子2C和LIM蛋白基因  46-47
    3.5 热激动蛋白基因  47-48
    3.6 转化生长因子β1和β3基因  48-49
    3.7 同源异型框蛋白A10基因  49-50
  4 下一步工作  50-51
小结  51-52
参考文献  52-61
致谢  61-62
附图  62-65

快和慢骨骼肌差异表达基因的研究

内容摘要

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