山羊miR-141靶基因预测及生物信息学分析

来源：中国畜牧兽医杂志2024年第10期北京时间：

作者：马建青, 宋鹏琰, 杨清芳, 孔建军, 宋占锋, 张亚丽, 吴东蔚, 徐增年, 赵宁, 周荣艳, 吴占勇

单位：1. 华北医疗健康集团邢台总医院骨科研究所, 邢台 054000;2. 塔里木大学动物科学与技术学院, 阿拉尔 843300;3. 邢台市农业农村局, 邢台 054001;4. 河北医科大学第三医院, 石家庄 050051;5. 河北医科大学实验动物学部, 石家庄 050017;6. 河北农业大学动物科技学院, 保定 071001

摘要：【目的】 探究miR-141在动物机体糖脂代谢和骨代谢中的调控机制，为糖尿病合并骨质疏松症动物模型构建及相关基因表达调控机制研究提供依据。【方法】 利用miRbase数据库获取不同物种miR-141成熟序列，通过BioEdit及WebLogo软件进行序列比对及保守性分析；利用PROMO及JASPAR在线软件对山羊miR-141启动子区转录因子结合位点进行预测；利用TargetScan和miRwalk数据平台对miR-141靶基因进行预测；利用DAVID和KOBAS在线软件对靶基因进行GO功能和KEGG通路富集分析；利用Networkanalyst数据库建立miRNA靶基因蛋白互作网络并绘制网络调控图；通过YM500V2在线数据库分析miR-141在山羊不同组织中的表达情况。【结果】 miR-141成熟序列在不同物种间高度保守；山羊miR-141启动子区分布有转录因子C/EBPα、MyoD、YY1和Sp1等结合位点；选用不同数据库预测到Nfatc2、Egr2和Fasl等89个靶基因。GO功能富集分析发现，靶基因主要富集在RNA聚合酶Ⅱ启动子转录调控与转录DNA模板等生物过程、细胞核与细胞质等细胞组分、蛋白结合与DNA结合等分子功能。KEGG通路富集显示，靶基因主要富集在肌动蛋白细胞骨架的调节、细胞紧密连接、轴突引导、Hedgehog信号通路、cGMP-PKG信号通路与癌症中的microRNA等。miR-141靶基因蛋白互作分析显示，Nfatc2和Egr2基因由Fasl基因连接，构成与其他蛋白相对复杂的靶向关系，这些关键基因参与了与机体糖脂代谢及骨代谢相关的TGF-β、Hedgehog及Wnt/β-catenin等多条信号通路。miR-141在山羊多种组织中均有表达，其表达水平具有组织差异性。【结论】 miR-141可通过靶向Nfatc2、Egr2和Fasl基因参与调节Hedgehog及Wnt/β-catenin等多条信号通路，并进一步调控山羊糖脂代谢、肌肉骨骼系统生理生化反应。

关键词：山羊;miR-141;靶基因;糖脂代谢;骨代谢

基金资助：邢台市重点研发计划项目(2023ZC156)；河北省自然科学基金(H2021108006)