Zootehnika

VSEBINSKI OPIS PROJEKTA

Ozadje problema:
Človeški organizem se razvije iz ene vrste celic v več kot 250 tipov. Med temi procesi ostaja genom v somatskih celicah v večji meri nespremenjen. Vendar se fenom, kot je oblika telesa, razvija in napreduje. Velik del genetskih vzrokov za fenotip in kompleksne bolezni, kot je debelost, še vedno ni znan; “manjkajoči delež dednosti”. Domneva se, da so alternativni prepisi ali različice RNA ključnega pomena za prenos informacij z genoma v fenom kot odziv na vplive okolja. Za določitev raznovrstnosti transkriptoma sta bili razviti metodi sekvenciranje mest začetka prepisovanja na ravni celotnega transkriptoma (WTSS-seq) in sekvenciranje terminalnih mest prepisovanja na ravni celotnega transkriptoma (WTTS-seq) za analizo 5-in 3'-koncev prepisov. Metodi WTTS-seq in WTSS-seq sta pokazali potencial za prepoznavanje povezav med genomom in fenomom pri različnih vrstah in izkazali prednosti za preučevanje RNA variant v primerjavi z RNA-seq.

Namen študije:
Cilj raziskave je uporabiti metodi WTSS-seq in WTTS-seq za analizo vpliva alternativne uporabe promotorjev in alternativne poliadenilacije na razlike v nalaganju maščob pri miši. Uporabljene bodo edinstvene linije miši za debelost / vitkost, ki so bile razvite po 60 generacijah divergentne selekcije glede na vsebnost maščobe. Ta dva modela predstavljata v svetovnem merilu edinstvena živalska modela primerna za identifikacijo genov in mehanizmov zdrave vitkosti in debelosti pri človeku. Glavni cilj bo preučiti, kako je dolgotrajna divergentna selekcija glede na visoko in nizko vsebnost telesne maščobe spremenila mehanizme v genomu in alternativno uporabo promotorjev ali alternativne poliadenilacije.

Materiali in metode:
Za analizo bodo uporabljene linije miši, selekcionirane glede na vsebnost maščobe v več kot 60 generacijah. Živali bodo razdeljene na štiri skupine: 1. vsebnost maščobe (debela/vitka linija), 2. krma (visoka/nizka vrednost maščob, 3. starost (mlade/odrasle), 4. spol (moški/ženski). RNA bo izolirana iz bele maščobe. Alternativna uporaba začetka prepisovanja na 5’ mestu in uporaba mest poli(A) bo analizirana z metodama WTSS-seq in WTTS-seq. Sledila bo validacija z uporabo in silico (podatkovne zbirke) in laboratorijskih (qPCR) metod. Sekvenciranje bo izvedeno z uporabo aparature Ion Torrent Personal Genome Machine. Posodobitev zbirke kandidatnih genov za debelost pri miši bo izvedena z uporabo podatkovnih zbirk in bioinformacijskih orodij. Povezave med genetskimi variantami, različicami RNA, pridobitvijo/izgubo mest za vezavo miRNA in pridobitvijo/izgubo proteinskih interakcij bo izvedeno s sintezo več-omskih podatkov.

Pričakovani rezultati:
Pričakujemo identifikacijo novih kandidatnih lokusov; RNA variant, povezanih z vsebnostjo maščob pri miši. Novi kandidatni lokusi bodo združeni z drugimi genomskimi lokusi, ki so bili z obravnavanimi lastnostmi povezani že predhodno. Rezultati bodo prispevali k identifikaciji genov in mehanizmov za vitkost in debelost in določanju novih tarč za terapijo.

FAZE PROJEKTA IN NJIHOVA REALIZACIJA

• reja miši
• odvzem tkiva
• izolacija RNA
• sekvenciranje (WTTS-seq, WTSS-seq)
• analiza podatkov sekvenciranja
• eksperimentalna in računalniška validacija
• statistična in bioinformacijska analiza
• primerjalna analiza med vrstami
• nadgradnja Genskega atlasa za debelost pri miši
• povezovanje podatkov in več-omska analiza

Bibliografske reference

SICRIS povezava