内源性反转录病毒在主要农业动物基因组上分布及其特征的研究

发布时间：2017-10-15 07:29

  本文关键词：内源性反转录病毒在主要农业动物基因组上分布及其特征的研究

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【摘要】：内源性反转录病毒(Endogenous retrovirus,ERV)属于逆转录子中的一种。在长期的进化过程中,ERV通过感染生殖干细胞整合到宿主基因组中,成为基因组的一部分并遗传下来。本文分别对ERV在主要农业动物(猪、牛、羊和鸡)基因组上的分布及其特征进行了研究；同时分析了具有完整序列结构的ERV附近20kb范围内的宿主基因存在情况以及与ERV与基因融合的情况；并且以猪蓝耳病为例,初步探讨了ERV在宿主对疾病抗性或敏感性的潜在影响。主要结果如下：1、ERV在主要农业动物基因组上广泛分布,ERV相关序列分别占到牛基因组10.41%左右,羊基因组序列的17.78%左右,猪基因组序列的3.65%左右和鸡基因组的2.55%左右。2、ERV在食草动物(牛、羊)基因组上的数量远多于在非食草动物(猪、鸡)基因组上的数量,其中牛基因组中有827个具有全长序列的ERV,羊基因组中有689个具有全长序列的ERV,猪基因组中有197个具有全长序列的ERV,鸡基因组中有191个具有全长序列的ERV。而且食草动物基因组中的ERV分类情况复杂,存在很多未知类别的ERV。3、在非食草动物(猪、鸡)基因组中,ERV在性染色体上的密度大于在常染色体上密度,而在食草动物(牛、羊)基因组中各个染色体上ERV的密度没有明显的差异。4、在具有全长序列ERV上下游各10kb范围内搜索基因,分别发现有80个(猪基因组)、228个(牛基因组)、349个(羊基因组)和103个(鸡基因组)基因。5、ERV与宿主基因融合普遍存在,而且与ERV相互融合的基因包括一些重要的免疫基因,比如IL17D基因(猪)；PIGR基因、IL1R1基因、IFNAR2基因和ILDR2基因(牛)；LY96基因、LY6H基因和SEMA3D基因(羊)。6、猪蓝耳病抗性相关的候选基因集有670个,其中GWAS筛选得到两个候选基因(SLC4A7基因和PPT2基因)；5周龄长白仔猪差异表达的基因有660个(419个基因上调,241个基因下调)；5周龄通城仔猪差异表达的基因有8个(7个基因上调,1个基因下调)。通过位置相关的分析发现,只有长白猪的上调的ENSSSCG00000012842的下游4985bp处有全长ERV的存在,该基因的GC含量为60.98%,处于组蛋白的通路中。
【关键词】：内源性反转录病毒 基因组DNA 全基因组关联分析 RNA测序
【学位授予单位】：华中农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S813.1
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-10
• 缩略语表10-11
• 1 前言11-20
• 1.1 内源性反转录病毒的结构与分类11-12
• 1.1.1 内源性反转录病毒的结构11
• 1.1.2 内源性反转录病毒的分类11-12
• 1.2 内源性反转录病毒在宿主基因组上的分布12-15
• 1.2.1 内源性反转录病毒在灵长类动物基因组上的分布12-13
• 1.2.2 内源性反转录病毒在小鼠基因组上的分布13
• 1.2.3 内源性反转录病毒在农业动物基因组上的分布13-14
• 1.2.4 内源性反转录病毒在其它基因组上的分布14-15
• 1.3 内源性反转录病毒对宿主的作用方式15-17
• 1.3.1 内源性反转录病毒所插入引起表型的变异15-16
• 1.3.2 ERV本身或其编码的蛋白质者直接参与作用16
• 1.3.3 内源性反转录病毒与外源性反转录病毒相互作用16
• 1.3.4 内源性反转录病毒参与调控宿主基因16-17
• 1.4 内源性反转录病毒与疾病的相关性17-19
• 1.4.1 ERV与肿瘤和癌症的相关18
• 1.4.2 ERV与其他疾病相关性18-19
• 1.5 研究的目的和意义19-20
• 2 材料与方法20-26
• 2.1 数据挖掘20-22
• 2.2 ERV分类进化分析22
• 2.3 全基因组关联分析22-23
• 2.4 转录组测序23-26
• 2.4.1 实验动物以其RNA提取23-24
• 2.4.2 转录组测序数据分析24-26
• 3 结果26-47
• 3.1 内源性反转录病毒ERV在猪基因组上的分布26-29
• 3.2 内源性反转录病毒ERV在牛基因组上的分布29-34
• 3.3 内源性反转录病毒ERV在羊基因组上的分布34-38
• 3.4 内源性反转录病毒ERV在鸡基因组上的分布38-41
• 3.5 ERV在猪、牛、羊和鸡基因组上与基因位置的关系41-42
• 3.6 PRRS的GWAS结果42-46
• 3.6.1 不同妊娠期感染PRRSV对母猪产仔性能的影响42-43
• 3.6.2 妊娠61天(含61天)以前(PS1期)的GWAS结果43-44
• 3.6.3 妊娠62天(包含62天)以后(PS2期)的GWAS结果44-46
• 3.6.4 与PRRS抗性相关的SNP的生物信息学分析46
• 3.7 利用感染PRRSV猪肺组织的转录组测序分析差异表达基因46
• 3.8 内源性反转录病毒与猪蓝耳病相关候选基因位置关系46-47
• 4 讨论47-51
• 4.1 内源性反转录病毒在主要农业动物的基因组上的分布47-48
• 4.2 内源性反转录病毒对于农业动物疾病调控的潜在影响48-51
• 4.2.1 猪内源性反转录病毒对猪的潜在影响48-49
• 4.2.2 内源性反转录病毒对牛、羊和鸡的潜在影响49-51
• 5 小结51-53
• 5.1 本研究主要结论51
• 5.2 本实验创新点51-52
• 5.3 本研究的不足与进一步研究内容52-53
• 参考文献53-61
• 附录61-72
• 致谢72

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本文编号：1035862