科技成果

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成果名称: 奶牛乳腺炎中microRNA的表达分析和靶标基因的功能研究

成果登记号: 9612019J0176

第一完成单位: 西北农林科技大学

联 系 人: 张华海

成果类型: 基础理论

成果体现形式 : 其他

技术领域: 农业

应用行业: 农、林、牧、渔业

成果简介:

金黄色葡萄球菌是引发奶牛乳房炎最主要的病原菌之一,可长期定植于乳房组织, 感染率很高,给奶牛养殖业造成巨大的经济损失,然而目前对金葡菌的主要致病机理尚不十分清楚。另一方面,microRNA(miRNAs)可在转录水平微调基因的表达,在细胞的增   殖分化、生长发育方面发挥重要作用,然而,目前miRNA在奶牛乳房炎发生中的作用的相  关报道也较少。

本项目以奶牛乳腺上皮细胞、牛奶以及引起奶牛乳房炎的致病金黄色葡萄球菌为研究对象,通过构建miRNA文库和Solexa技术对miRNA进行高通量测序和生物信息学分析, 研究了金葡菌感染前后牛奶和牛奶来源外泌体中miRNA的种类以及表达量的变化,在金葡  菌感染前后外泌体miRNA的表达量有显著差异的有37种,可能参与细胞中的生物过程、分 子功能和细胞成分的组成以及细胞中信号通路等方面。通过对牛奶三种组分的研究发现

,与牛奶乳清和牛奶中体细胞相比,牛奶乳脂成分中的miRNA表达谱与乳腺组织的miRNA 表达谱更类似,可以用于miRNA的分子靶标。此外,预测得到了奶牛乳腺组中的184种lin cRNA,并且主要在防御反应、RNA的磷酸二酯键水解、核酸内切酶和cAMP介导的信号转导过程中发挥作用。另一方面,我们还深入探讨了在金葡菌抗性转移过程中起到关键作用的新型盒装染色体元件(SCC):我们首次发现了一种新型Ccr重组酶CcrC2;我们还证实  了在抗生素刺激下,Ccr重组酶介导的SCCmec的切除是通过激活SOS系统通路实现的,所 有能够激活耐甲氧西林葡萄球菌中SOS反应的环境因素都能促进SCCmec的转移。最后,我们探索了抗菌肽与传统抗生素相比在治疗金黄色葡萄球菌中的优势,发现抗菌肽MP1102    和NZ2114在体内和体外均能有效杀灭引起乳房炎的金黄色葡萄球菌。

综上所述,本项目的研究结果为进一步明确金葡菌引发的乳房炎的发病机制,以及奶牛乳房炎发病的miRNA鉴定标准提供了理论和实验基础,并为研发防治奶牛乳房炎的新  型非抗生素类药物提供了可行性支持。