猪体外胚胎第一次卵裂前后3′UTR组的动态变化

摘要

旨在分析猪体外受精（IVF）和孤雌激活（PA）胚胎第一次卵裂前后mRNA的3′UTR组动态变化，为进一步试验揭示3′UTR转录后调控母源mRNAs的降解分子机制提供参考。利用课题组获得的猪IVF和PA来源的1-细胞与2-细胞期胚胎的单细胞RNA-seq （scRNA-seq）数据集，使用DaPars软件分析鉴定3′UTRs有差异的mRNAs并对其参与的信号通路进行富集，筛选差异较大的mRNAs,对其3′UTRs进行整合基因组浏览器（IGV）可视化分析，进一步筛选3′UTRs平均长度在卵裂前后有显著差异的mRNAs,对其3′UTRs中存在的胞质多聚腺苷酸化元件（CPE）、多聚腺苷酸化信号（PAS）、microRNA结合位点和m⁶A位点等顺式功能元件进行预测。结果：猪IVF和PA胚胎第一次卵裂前后分别有207和117个mRNAs的3′UTRs显著差异（P<0.05）,这些mRNAs分别参与不同的基因本体分析（GO）和京都基因与基因组百科全书分析（KEGG）通路；进一步分析表明，猪IVF胚胎第一次卵裂前后的核转运蛋白α3 （KPNA3）,猪PA胚胎第一次卵裂前后的高迁移率族蛋白B1（HMGB1）、酪蛋白激酶1 γ3亚型（CSNK1G3）和Ras结合结构域家族成员3（RASSF3）的3′UTRs的平均长度差异大于90 nt;这4个mRNAs 3′UTRs中包含的CPE和PAS,KPNA3和CSNK1G3 3′UTRs中包含的microRNA结合位点，以及CSNK1G3 3′UTRs中包含的m⁶A位点的位置、个数和种类存在差异。综上，猪IVF和PA胚胎第一次卵裂前后众多mRNAs的3′UTRs发生了显著的变化，猪IVF胚胎组的KPNA3,PA胚胎组的HMGB1、CSNK1G3和RASSF3 3′UTRs的平均长度在第一次卵裂前后差异较大，这些mRNAs的丰度可能受到3′UTRs中包含的功能元件差异的调控。

关键词

猪 / 体外受精胚胎 / 孤雌激活胚胎 / DaPars / 3′UTR组