Sveučilište u Zagrebu Agronomski fakultet

Obrana doktorskog rada: Shiming Wan, mag.ing.

Datum održavanja:

Identifikacija i funkcijska analiza gena koji su uključeni u razvoj intermuskularnih kostiju wuchang deverike (Megalobrama amblycephala)
22.05. :: od 9:50 sati :: online

Javna obrana doktorata održat će se putem online aplikacije Zoom (https://zoom.us/), a bit će dostupna 22.05. od 9:50 sati: bhttps://zoom.us/j/98116136074?pwd=bkhTd0xhKy9heXVTcEQveDEwUXJjUT09

Mentori:

  • Izv. prof. dr. sc. Tea Tomljanović Sveučilište u Zagrebu Agronomski fakultet, Hrvatska
  • Izv. prof. dr. sc. Zexia Gao Huazhong Agricultural University, College of Fisheries, Kina

Izabrano povjerenstvo za ocjenu teme doktorskog rada:

  • Prof.dr.sc. Tomislav Treer Sveučilište u Zagrebu Agronomskifakultet, Hrvatska
  • Doc.dr.sc. Daniel Matulić Sveučilište u Zagrebu Agronomskifakultet, Hrvatska
  • Prof.dr.sc. Kaijian Wei Huazhong Agricultural University, College ofFisheries, Kina
  • Prof.dr.sc. Hong Liu Huazhong Agricultural University, College ofFisheries, Kina
  • Prof.dr.sc. Jingou Tong Institute of Hydrobiology, Chinese Academyof Sciences, Kina

Sažetak

U ovom istraživanju otkrivena je mikrostruktura i potencijalni odnos diferencijacije intermuskularnih kostiju i okolnog vezivnog tkiva u miosepti kod vrste wuchang deverike. Na temelju razlika u strukturi tkiva i usporedne analize transkripta, otkrivena je specifična ekspresija miRNA u različitim tkivima i ciljanim genima. Analizom KEGG staze otkriven je veliki broj specifičnih gena značajnih za skeletni razvoj. Genetski podaci intermuskularnih kostiju identificirani su kroz diferencijaciju tkiva.

Korelacijska analiza ekspresije mRNA i miRNA u ključnim razvojnim fazama intermuskularnih kostiju otkrila je mRNA i miRNA koje su posebno eksprimirane u različitim razvojnim fazama, kao i različito eksprimirane gene i miRNA između različitih razvojnih stadija, uključujući gene za TGF-β putove čija se razina ekspresije nastavlja smanjivati / povećavati u različitim razvojnim fazama. Utvrđena je uska veza TGF-β sa signalnim putovima MAPK i ERK kojima se reguliraa diferencijacija osteoblasta. Istraživanje je otkrilo veliku količinu genetskih informacija o intermuskularnim kostima iz razvojne perspektive.

Analiza interakcije miRNA-mRNA otkrila je veliki broj miRNA i mRNA povezanih s razvojem kostiju. Validacijom odnosa između skeniranih razvojnih miRNA i mRNA na temelju dualnog luciferaznog gena otkrila je da miR-133b-3p značajno inhibira 3'UTR ekspresiju tgfbrla i runx2a te da miR-206-3p značajno inhibira ekspresiju 'UTR sekvence. Međutim, eksperimentalni rezultati također su pokazali da prekomjerna ekspresija miR-206-3p nije uzrokovala supresiju ekspresije plazmida GLO-runx2b, što sugerira nesigurnost ciljnih gena predviđenih softverom i nužnost daljnjih eksperimenta za validaciju. Funkcionalna provjera gena kandidata na temelju CRISPR-Cas9 otkrila je ulogu bmpr2b u mineralizaciji kostiju model riba zebrica, ali nije pronađen izravan regulatorni učinak na fenotip intermuskularnih kostiju.

U ovom radu postignuto je više istraživačkih inovacija. Prvi put je promatrana mikrostruktura intermuskularnih kostiju i srodnih tkiva, istražena je njihova potencijalna diferencijacija i konstruirana je baza podataka mRNA i miRNA transkriptora intermuskularnih kostiju i potencijalno diferenciranog tkiva. Također je na temelju karakteristika razvoja intermuskularnih kostiju, konstruirama je transkriptna baza podataka o mRNA i miRNA, otkrivajući potencijalni regulatorni odnos između miRNA i mRNA u razvoju intermuskularnih kostiju. Prvi put je sustavno proučavan mehanizam molekularne regulacije intermuskularnih kostiju riba kombinirajući morfologiju, histologiju, transkriptomiju i tehnologiju uređivanja gena CRISPR-Cas9

Stoga je ostvaren i predviđeni znanstveni doprinos u sveobuhvatnoj izgradi genetičke baze intermuskularnih kostiju wuchang deverike i generalizacije važnih genetskih informacija vezanih uz nastanak i razvoj intermuskularnih kostiju koje se mogu koristiti za daljnje istraživanje molekularnog mehanizma razvoja intermuskularnih kostiju i molekularno genetskih tehnika kod uzgoja wuchang deverike.