異なる発生ステージのバーメイ豚の筋肉におけるトランスクリプトームとmiRNAomeの解析

Analysis of Transcriptome and miRNAome in the Muscle of Bamei Pigs at Different Developmental Stages.

• Guofang Wu
• Lin Ma
• Lei Wang
• Jiping Zhou
• Yuhong Ma
• Chen Yang

抄録

骨格筋の成長には、豚肉の品質決定に重要な役割を果たす複雑な発達過程が関与している。骨格筋のmRNAまたはmiRNAプロファイルの調査は、豚の飼育における肉質改善のための分子的アプローチを見出すために特に重要である。そこで、我々は、65日胚期（E65）、生後0日（生後0日）、10ヶ月（成体）の3つの豚の発生段階における骨格筋のトランスクリプトーム（mRNAとmiRNA）プロファイルをRNA-Seqで調べました。その結果、生後対E65、成体対E65、生後対成体ではそれぞれ10,035、9050、4841の異なる発現（DE）遺伝子、生後対E65、成体対E65、生後対成体ではそれぞれ55、101、85のDE miRNAが検出されました。また、同じ比較群の対応するmiRNAと負の相関関係にあるDE miRNAの標的遺伝子を選択して濃縮解析を行った。遺伝子オントロジー用語は主に発生過程に分類した。パスウェイ解析の結果、Rap1シグナル伝達経路、クエン酸塩サイクル、酸化的リン酸化と炭素に富むことが明らかになった。最後に、11のDE miRNAと14のDEGの発現レベルを検証するためにRT-PCRを用いた。また、Bamei豚の異なる発生段階の骨格筋のトランスクリプトームプロファイルが得られた。これらのデータから、数百のDE miRNAとmRNA、およびmiRNA-mRNA調節ネットワークは、重要な分子メカニズムのさらなる理解と豚の飼育における肉質の改善に貴重な洞察を提供することができます。

The growth of skeletal muscle involves complex developmental processes that play an important part in the determinization of pork quality. The investigation of skeletal muscle mRNA or miRNA profiles is especially important for finding molecular approaches to improve meat quality in pig breeding. Therefore, we studied the transcriptome (mRNA and miRNA) profiles of skeletal muscle with RNA-Seq in three developmental stages of pigs: 65-day embryonic (E65), postnatal 0 days (natal) and 10 months (adult). We found 10,035, 9050 and 4841 differentially expressed (DE) genes for natal vs. E65, adult vs. E65 and adult vs. natal, 55, 101 and 85 DE miRNA for natal vs. E65, adult vs. E65 and adult vs. natal, respectively. In addition, the target genes of DE miRNA that was in a negative correlation with the corresponding miRNA in the same comparison group were selected for enrichment analysis. Gene Ontology terms were mainly classified into developmental processes. Pathway analysis revealed enrichment in the Rap1 signaling pathway, citrate cycle and oxidative phosphorylation and carbon. Finally, RT-PCR was employed for validating the level of expression of 11 DE miRNA and 14 DEGs. The transcriptome profiles of skeletal muscle from the different developmental stages of the Bamei pigs were obtained. From these data, hundreds of DE miRNA and mRNA, and the miRNA-mRNA regulatory network can provide valuable insights into further understanding of key molecular mechanisms and improving the meat quality in pig breeding.