NF-κB通路激活剂和抑制剂影响鲤精巢分化过程中关键miRNA的研究.pdf

摘要

鱼类是种类较多的一种脊椎动物，鱼类的性别分化发育过程是受到基因和各

种信号通路调控的复杂过程。部分鱼类的经济价值与其性别具有直接的相关性，

因此鱼类性别分化的研究受到人们的高度重视。NF-κB信号通路具有调控炎症反

应、细胞凋亡及免疫的功能。在本实验室的前期研究下表明，抑制或者激活NF-κB

信号通路会显著改变鱼类性别分化比例，因此研究其内在机理成为本研究的目标。

miRNA是一类长度约为22nt的小RNA，能够与靶基因3’非编码区（UTR）结

合影响其翻译进而调控基因的表达。研究表明miRNA能够参与动物生殖细胞发

miRNA

生、配子形成、胚胎发育等过程，在性别决定和性腺发育方面起重要作用。

能够直接与性腺相关靶基因结合来参与鱼类性腺分化，也能通过调控相关基因参

与NF-κB信号通路当中。因此研究NF-κB信号通路在鱼类性腺分化中的相关作

用机理及探讨miRNA在鱼类性别分化和性腺发育的分子机制具有重要意义。

CyprinuscarpioNF-κB

本研究以鲤鱼（）为实验材料，使用信号通路相关激

活剂DOC和抑制剂NAI处理幼鱼及成鱼，通过miRNA转录组测序，生物信息

学的分析，筛选与鲤鱼性腺分化相关的重要miRNA，预测这些miRNA与靶标基

因之间的关系，分析并验证了这些miRNA通过NF-κB信号通路参与鲤鱼精巢组

织分化发育的过程。主要研究结果如下：

1.用DOC和NAI处理鲤鱼幼鱼时期和成鱼时期的精巢，对24h处理的精巢

组织进行miRNA转录组测序，获得24个小RNA测序文库的数据，通过对原始

数据过滤和筛选得到总计359805143高质量的读数。文库对比进一步分析最终得

RNA24RNA586

到用于后续分析的小序列，个小文库筛选鉴定到总计个已知

的miRNA和1502个新miRNA。miRNA的tag序列的长度分布大部分在21到

23个nt之间。

2.对差异表达的miRNA进行分析，与对照组相比，DOC处理后的幼鱼有

167miRNA10958489

个差异的，其中个上调，个下调。而在成鱼当中，则有

个差异的miRNA，其中294个差异的miRNA上调，195个下调。二者相比，在

I

幼鱼与成鱼中均表达的差异miRNA有50个。NAI处理后在幼鱼中有36个

miRNA上调，74个miRNA下调。在成鱼当中则有502个上调，191个下调。其

中有60个差异miRNA在幼鱼与成鱼中均表达。然后对这些差异的miRNA进行

GOKEGGmiR-218-xmiR-410-xmiR-494-y

靶基因预测及注释和通路分析，其中、、、

miR-194-z、miR-724-y能够靶向与NF-κB通路相关的基因，如IKKα、NF-κB2、

NEMO等基因。miR-200-y、miR-724-y、miR-2578-z能够直接靶向与鲤鱼性腺分

化相关的基因，如Cyp19a1、Sf1、Foxl2等。miR-724-y既靶向NF-κB通路基因，

也靶向性腺分化相关的基因，引起了我们的高度关注。

3.对miR-724-y在DOC与NAI处理下鲤鱼精巢0h；12h；24h；48h和在

鲤鱼幼鱼和成鱼的不同组织中的表达模式进行分析。通过体外注射m