澳门新葡亰平台官网

ENGLISH
 当前位置: 澳门新葡亰平台官网  教学科研

意大利蜜蜂幼虫肠道发育过程中的差异表达microRNA及其调控网络


澳门新葡亰平台官网   发布时间: 2019-02-25   信息员:  


意大利蜜蜂幼虫肠道发育过程中的差异表达microRNA及其调控网络.pdf


编辑:郭睿,杜宇,熊翠玲,郑燕珍,付中民,徐国钧,王海朋,陈华枝,耿四海,周丁丁,石彩云,赵红霞,陈大福


摘要:摘要:【目的】微小 RNAmicroRNAmiRNA)是一类在转录后水平对 mRNA 进行负调控的关键调控因子。本研究旨在通过分析意大利蜜蜂( Apis mellifera ligustica ,简称意蜂)幼虫肠道发育过程中差异表达 miRNAdifferentially expressed miRNADEmiRNA)及其调控网络,提供 miRNA 的表达谱和差异表达信息,揭示 DEmiRNA在幼虫肠道发育中的作用。【方法】利用 small RNA-seqsRNA-seq)技术对意蜂 45  6 日龄幼虫肠道样品(Am4Am5  Am6)进行测序,将质控后的数据与西方蜜蜂( Apis mellifera )参考基因组进行比对,然后将比对上的序列标签(tags)注释到 miRBase 数据库,并利用 TPMtags per million)算法归一化处理所得 miRNA 的表达量,再通过相关生物信息学App对 miRNA 进行表达量聚类、前体二级结构预测及差异表达分析。利用 TargetFinder App预测 DEmiRNA 的靶基因,使用 Blast App对靶基因进行 GO  KEGG 数据库注释,进而通过 Cytoscape App构建miRNA-mRNA 的调控网络。采用茎环实时荧光定量 PCRStem-loop RT-qPCR)验证测序数据的可靠性。【结果】意蜂幼虫肠道样品的测序分别得到 10 841 64412 037 678  9 230 496 条有效序列标签;Am4 vs Am5 比较组包含 16个上调和 10 个下调 miRNAAm5 vs Am6 比较组包含 5 个上调和 7 个下调 miRNA。其中,novel-m0031-3p 为两个比较组所共有,并结合 5 个与蜕皮激素诱导蛋白相关的靶基因;二者的特有 DEmiRNA 数分别为 25  11 个。Am4 vs Am5 26  DEmiRNA 结合 5 742 个靶基因,其中 2 725 个靶基因可注释到 GO 数据库中的 46  GO term,并主要富集在结合、细胞进程、代谢进程和单组织进程等;Am5 vs Am6  12  DEmiRNA 结合 3 733 个靶基因,且其中 2 725 个靶基因富集在结合、细胞进程、单组织进程和代谢进程等 41  GO term;此外,两个比较组中的 DEmiRNA 分别有 1 046 676 个靶基因可注释到 116  92  KEGG 代谢通路,且 Am4 vs Am5 比较组的 DEmiRNA 的靶基因富集在 Wnt 信号通路、Hippo 信号通路、嘌呤代谢和内吞作用等通路上的数量均高于 Am5 vs Am6 比较组。进一步分析结果显示 Am4 vsAm5 中的上调和下调 miRNA 可分别结合 611  85 个靶基因,其中 ame-miR-6052 结合的靶基因数最多,可通过结合 5个靶基因,参与对细胞色素 P450 的调控;miR-281-x 结合 49 个靶基因,并间接调控组氨酸代谢、TGF-β 信号通路以及Hippo 信号通路;Am5 vs Am6 中的上调和下调 miRNA 可分别结合 43  431 个靶基因,其中 miR-iab-4-x 结合靶基因数量最多,并广泛参与调控背腹轴的形成、Hippo 信号通路、Wnt 信号通路、FoxO 信号通路、Notch 信号通路以及 mTOR信号通路等与生长发育相关的通路。调控网络分析结果表明,DEmiRNA 与靶基因间形成较为复杂的调控网络,DEmiRNA居于调控网络的中心位置,而mRNA位于调控网络的外周。最后,通过茎环实时荧光定量PCR对随机选取的3DEmiRNA进行验证,结果证实了测序数据的可靠性。【结论】在全基因组水平对意蜂幼虫肠道的 DEmiRNA 及其靶基因进行预测和分析,并对 DEmiRNA 的调控网络进行构建及分析,发现意蜂幼虫通过调节包括 ame-miR-6052miR-iab-4-xmiR-281-x  novel-m0031-3p 在内的多个 miRNA 的表达水平对肠道生长和发育进行调控,研究结果不仅提供了意蜂肠道发育过程的 miRNA 表达谱及差异表达信息,也为阐明意蜂幼虫肠道的发育机理打下基础。


关键词:意大利蜜蜂;幼虫肠道;发育;微小 RNA;靶基因;调控网络


发表信息:中国农业科学, 2018, 51(21): 4197-4209

  


 
XML 地图 | Sitemap 地图