Una Red Regulatoria Transcriptómica entre miARNs, lncARNs, circARNs y ARNm Asociada con la Proliferación Inducida por L-leucina de Células Satélite Equinas
Autores: Xing, Jingya; Qi, Xingzhen; Liu, Guiqin; Li, Xinyu; Gao, Xing; Bou, Gerelchimeg; Bai, Dongyi; Zhao, Yiping; Du, Ming; Dugarjaviin, Manglai; Zhang, Xinzhuang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Una Red Regulatoria Transcriptómica entre miARNs, lncARNs, circARNs y ARNm Asociada con la Proliferación Inducida por L-leucina de Células Satélite Equinas
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Zootecnia
Palabras clave
Lesión muscular
L-leucina
Células satélite del músculo esquelético equino
Redes de ARN
Secuenciación del transcriptoma completo
Genes clave
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
En respuesta a la lesión muscular, las células madre musculares son estimuladas por señales ambientales para integrarse en el tejido dañado y mediar la regeneración. La L-leucina (L-leu), un aminoácido de cadena ramificada (BCAA) que pertenece a los aminoácidos esenciales (AAs) del animal, ha ganado interés global debido a sus efectos de construcción y regeneración muscular. El presente estudio fue diseñado para investigar el impacto de la exposición a L-leu para promover la proliferación de células satélite del músculo esquelético equino (SCs) sobre la regulación de redes de ARN, incluyendo ARN mensajero (mRNA), ARN no codificante largo (lncRNA), ARN circular cerrado covalentemente (circRNA) y microARN (miRNA) en músculos esqueléticos. Se utilizaron SCs equinas como modelo celular y se cultivaron en diferentes concentraciones de medio de L-leu. El ensayo de proliferación celular encontró que la concentración óptima de L-leu era de 2 mM, por lo que seleccionamos células cultivadas con concentraciones de L-leu de 0 mM y 2 mM para la secuenciación del transcriptoma completo, respectivamente. A través del análisis de secuenciación de alto rendimiento, se alteraron significativamente 2470 mRNAs expresados diferencialmente (dif-mRNAs), 363 lncRNAs expresados diferencialmente (dif-lncRNAs), 634 circRNAs expresados diferencialmente (dif-circRNAs) y 49 miRNAs expresados diferencialmente (dif-miRNAs) en SCs equinas tratadas con L-leu. Para identificar la función de la autoinmunidad y las respuestas antiinflamatorias después de la exposición a L-leu, se realizó un análisis de enriquecimiento sobre esos genes expresados diferencialmente (DEGs) relacionados con lncRNA, circRNA y miRNA. Se seleccionaron los genes clave de la red PPI, incluyendo ACACB, HMGCR, IDI1, HAO1, SHMT2, PSPH, PSAT1, ASS1, PHGDH, MTHFD2 y DPYD, y se identificaron como biomarcadores candidatos para regular la proliferación inducida por L-leu de SCs equinas. Los novel 699_star regulados al alza, el novel 170_star regulado a la baja y el novel 360_mature estuvieron significativamente involucrados en la red compleja de ARN endógeno competidor (ceRNA). Los genes clave involucrados en el metabolismo celular y los dif-miRNAs pueden desempeñar roles fundamentales en la proliferación inducida por L-leu de SCs equinas. Nuestros hallazgos sugieren que la regulación potencial de la red de miRNAs, circ-RNAs, lncRNAs y mRNAs juega un papel importante en la proliferación de SCs equinas, con el fin de construir nuevas perspectivas sobre la mejora del rendimiento equino y las estrategias de tratamiento para las lesiones musculares de los caballos.
Descripción
En respuesta a la lesión muscular, las células madre musculares son estimuladas por señales ambientales para integrarse en el tejido dañado y mediar la regeneración. La L-leucina (L-leu), un aminoácido de cadena ramificada (BCAA) que pertenece a los aminoácidos esenciales (AAs) del animal, ha ganado interés global debido a sus efectos de construcción y regeneración muscular. El presente estudio fue diseñado para investigar el impacto de la exposición a L-leu para promover la proliferación de células satélite del músculo esquelético equino (SCs) sobre la regulación de redes de ARN, incluyendo ARN mensajero (mRNA), ARN no codificante largo (lncRNA), ARN circular cerrado covalentemente (circRNA) y microARN (miRNA) en músculos esqueléticos. Se utilizaron SCs equinas como modelo celular y se cultivaron en diferentes concentraciones de medio de L-leu. El ensayo de proliferación celular encontró que la concentración óptima de L-leu era de 2 mM, por lo que seleccionamos células cultivadas con concentraciones de L-leu de 0 mM y 2 mM para la secuenciación del transcriptoma completo, respectivamente. A través del análisis de secuenciación de alto rendimiento, se alteraron significativamente 2470 mRNAs expresados diferencialmente (dif-mRNAs), 363 lncRNAs expresados diferencialmente (dif-lncRNAs), 634 circRNAs expresados diferencialmente (dif-circRNAs) y 49 miRNAs expresados diferencialmente (dif-miRNAs) en SCs equinas tratadas con L-leu. Para identificar la función de la autoinmunidad y las respuestas antiinflamatorias después de la exposición a L-leu, se realizó un análisis de enriquecimiento sobre esos genes expresados diferencialmente (DEGs) relacionados con lncRNA, circRNA y miRNA. Se seleccionaron los genes clave de la red PPI, incluyendo ACACB, HMGCR, IDI1, HAO1, SHMT2, PSPH, PSAT1, ASS1, PHGDH, MTHFD2 y DPYD, y se identificaron como biomarcadores candidatos para regular la proliferación inducida por L-leu de SCs equinas. Los novel 699_star regulados al alza, el novel 170_star regulado a la baja y el novel 360_mature estuvieron significativamente involucrados en la red compleja de ARN endógeno competidor (ceRNA). Los genes clave involucrados en el metabolismo celular y los dif-miRNAs pueden desempeñar roles fundamentales en la proliferación inducida por L-leu de SCs equinas. Nuestros hallazgos sugieren que la regulación potencial de la red de miRNAs, circ-RNAs, lncRNAs y mRNAs juega un papel importante en la proliferación de SCs equinas, con el fin de construir nuevas perspectivas sobre la mejora del rendimiento equino y las estrategias de tratamiento para las lesiones musculares de los caballos.