[发明专利]一种与仔猪细菌性腹泻抗性相关的lncRNA标志物及其应用

说明书

本发明通过组学测序筛选出1个大肠杆菌F18感染调控的关键候选lncRNA‑FUT3‑AS1，序列为SEQ ID NO:1，在此基础上，本研究围绕FUT3‑AS1功能与调控机制开展深入分析，首先利用qPCR和Northern blot技术检测了FUT3‑AS1在梅山猪与苏太猪F18大肠杆菌敏感型与抗性型断奶仔猪十二指肠中的表达差异情况，成功建立lncRNA‑FUT3‑AS1沉默的猪小肠上皮细胞，干扰效率达到68%，且通过细菌计数、革兰氏染色、扫描电镜以及间接免疫荧光等一系列检测手段发现，沉默lncRNA‑FUT3‑AS1可以显著地降低F18大肠杆菌对IPEC‑J2细胞的黏附能力。由此表明，lncRNA‑FUT3‑AS1在断奶仔猪抵抗F18大肠杆菌侵染过程中发挥了重要的抗性调控功能，其表达水平下调降低了小肠上皮细胞对F18大肠杆菌的黏附能力，有助于提高仔猪对F18大肠杆菌侵染的抵抗能力。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体涉及一种与仔猪细菌性腹泻相关的lncRNA标志物lncRNA-FUT3-AS1，及其作为靶点在提高猪对大肠杆菌抗性中的应用。

背景技术

F18大肠杆菌是导致当今养猪业断奶仔猪细菌性腹泻的重要致病病原菌之一，它与其所释放的脂多糖直接与小肠上皮细胞上的受体结合，致使小肠上皮细胞发生病变，从而导致仔猪出现水肿和腹泻等症状。因此，断奶仔猪能否抵抗大肠杆菌F18侵染，首要在于小肠黏膜上皮细胞的大肠杆菌F18受体是否表达。国外研究发现1型H抗原，参与组成ABH血型抗原，是F18大肠杆菌黏附受体的最小抗原决定簇，主要由α-(1,2)岩藻糖转移酶(FUT2酶) 催化，而FUT2酶的功能活性由FUT1和FUT2基因共同调控；国外学者发现FUT1基因可以影响F18大肠杆菌受体蛋白的表达，且FUT1基因M307位点的遗传突变可作为国外猪大肠杆菌F18腹泻的抗病育种标记，但不适合中国地方猪品种。因此，迫切需要深入探讨断奶仔猪在抵抗大肠杆菌F18侵染时的分子机理，以期挖掘和鉴定与仔猪抵抗大肠杆菌F18侵染存在关联的关键候选基因。

随着高通量测序技术的快速发展，长链非编码RNA研究逐渐兴起，成为当前生命科学研究的热点之一。长链非编码RNA(Long non-coding RNA，lncRNA)是由RNA聚合酶Ⅱ转录的非编码RNA，不仅具有时间特异性，还具有细胞、组织特异性，这些决定了其在生命活动不可替代的重要性。LncRNA可以通过cis顺式作用或者trans反式作用方式参与调控靶基因的表达，从而影响许多生物学过程，包括X染色体失活、表观遗传调控、细胞周期调控、细胞增殖分化调控、mRNA降解和蛋白翻译调控等。国内外大量研究显示lncRNA与人类的心血管疾病、肿瘤疾病、抗病毒性感染等疾病的发生与进展具有紧密的关联和调控功能。目前，关于lncRNA的研究不仅仅局限在人上，在畜禽上也开始开展，但相对于人的lncRNA研究，畜禽重要经济性状相关的lncRNA功能机制研究还处在初步阶段，其调控作用及机制研究还不够深入。近年来，随着高通量测序技术以及lncRNA研究技术的快速发展，畜禽(如猪、牛、羊和鸡)lncRNA研究方面取得了较好的进展，主要集中在脂肪生成代谢、组织器官发育、胚胎发育等机体生理生命活动，此外一些研究发现lncRNA在动物机体感染细菌、病毒等病原体后的免疫应答过程中也发挥了重要的作用。目前关于lncRNA对断奶仔猪腹泻调控作用的相关研究报道较少。

发明内容