Транскриптомный анализ выявляет регуляторные механизмы кольцевых РНК в мышечной ткани коров с послеродовым кетозом

Переходный период от поздней беременности к ранней лактации у молочных коров сопровождается выраженными метаболическими изменениями, необходимыми для адаптации к нагрузке на энергетический обмен. Мышечная ткань, как крупнейшая по объему ткань, участвующая в энергетическом обмене у молочных коров, играет в нем ключевую роль. Кроме того, показано, что кольцевые РНК (circRNA) участвуют в различных биологических процессах. Однако регуляторные механизмы энергетического обмена и клеток мышечной ткани, опосредованные circRNA, у коров с кетозом в мышечной ткани остаются неясными. В настоящем исследовании в мышечной ткани коров с кетозом идентифицировано 5103 circRNA. Из них по сравнению со здоровыми коровами в мышечной ткани коров с кетозом дифференциально экспрессировались 57 circRNA: 39 были повышенно экспрессированы, 18 — пониженно экспрессированы. Анализ функционального обогащения на основе исходных генов circRNA показал, что circ-30,628 тесно связан с углеводным обменом, а circ-CoQ — с митохондриальным энергетическим обменом. Учитывая свойство circRNA выступать в роли «губки» для miRNA, мы дополнительно спрогнозировали сеть взаимодействий нижестоящих miRNA и мРНК для circ-30,628 и circ-CoQ и установили, что их нижестоящие мишени участвуют в сигнальных путях MAPK, Wnt, FoxO и аутофагии, связанных с пролиферацией, дифференцировкой, энергетическим обменом, окислительным стрессом и функцией митохондрий в мышечных клетках. В целом эти данные служат теоретической основой для понимания функций circRNA, регулирующих энергетический обмен в мышечной ткани коров с кетозом, и могут способствовать снижению накопления кетоновых тел для профилактики кетоза у молочных коров.22