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题名山羊氨基酸代谢网络的重构与关键代谢基因的解析
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作者
吕琦
李望娇
刘沛昊
彭渝
景献金
武小璐
苏蕊
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机构
内蒙古农业大学动物科学学院
农业农村部肉羊遗传育种重点实验室
动物遗传育种与繁殖自治区重点实验室
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出处
《家畜生态学报》
北大核心
2023年第5期14-22,共9页
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基金
内蒙古自治区自然科学基金项目(2021MS03093)
内蒙古自治区科技重大专项项目(2021ZD0012)
+1 种基金
内蒙古农业大学高层次人才引进科研启动项目(NDYB2018-1)
“双一流”学科创新团队建设人才培养项目(NDSC2018-06)。
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文摘
氨基酸是参与生物体生命活动的基本物质之一,其代谢对山羊的诸多经济性状(如羊肉品质、山羊绒)有重要影响。随着生物信息学的快速发展,系统生物学方法被广泛用来研究生物体内代谢机制。为了阐明山羊体内氨基酸的代谢机制,本文通过构建代谢网络解析山羊氨基酸代谢机制,并通过网络分析发现关键代谢基因。研究首先使用山羊氨基酸代谢基因重新构建山羊氨基酸代谢网络,其次采用Cytoscape软件对该网络进行可视化,并利用R语言中的igraph程序包对氨基酸代谢网络的聚类系数、接近中心度、网络直径及密度等网络参数进行计算和分析。结果发现,山羊氨基酸代谢网络直径为13,密度为0.03,说明该代谢网络的拓扑结构表现出直径较大、密度较小、整个氨基酸代谢网络较复杂等特征。在该代谢网络中,发现10个相互没有联系的子网络模块,根据子网络的基因个数由多到少及其各自的主要功能将它们分别定义为谷胱甘肽转移酶模块、甲基转移酶模块、硒复合代谢模块、赖氨酸降解模块等。山羊氨基酸代谢网络的结构特点与氨基酸的生理功能是相辅相成的,这是山羊长期进化适应环境的结果。此外,本文从网络拓扑结构的角度确定13个对维持整个山羊氨基酸代谢网络具有重要意义的关键代谢基因,例如ABAT,AGXT2,ALDH3B1等。上述结果发现的代谢网络模块及关键代谢基因有助于从遗传层面进一步完善山羊氨基酸代谢的分子机制,可以为全面深入解析山羊与氨基酸代谢相关的经济性状的形成机制奠定了基础,同时也可以为改良相关的重要经济性状、品种培育提供了新的理论参考。
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关键词
山羊
氨基酸
代谢网络
关键基因
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Keywords
goat
amino acid
metabolic network
essential genes
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分类号
S826.2
[农业科学—畜牧学]
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