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1.
本研究为了探讨刺参(Apostichopus japonicus)在不同温度胁迫下的DNA甲基化水平与甲基化模式变化,利用全基因组重亚硫酸盐测序技术(WGBS)和酶联免疫吸附法(ELISA)对刺参在3个温度下(20℃、26℃和32℃)的纵肌、呼吸树、消化道和体壁4个组织进行分析。WGBS测序结果显示,在消化道组织中,20℃、26℃和32℃温度组全基因组总甲基化水平分别为(1.70±0.01)%、(1.79±0.11)%和(1.59±0.04)%,26℃组处于休眠状态,刺参消化道基因组甲基化水平升高,而32℃组高温胁迫下,甲基化水平下降;在总甲基化位点中,CG类型是主要的甲基化修饰(96%以上),CHH和CHG位点占比较低;30%甲基化水平的甲基化位点中,CHG和CHH为本类型甲基化的最高点,且显著高于CG类型。ELISA检测结果显示,3种不同温度下,刺参呼吸树和消化道组织的甲基化水平范围为2.68%~3.29%,均高于纵肌和体壁组织;温度变化后,刺参呼吸树和消化道组织的总甲基化水平均有显著变化,而纵肌和体壁的总甲基化水平基本不变,表明DNA甲基化可能参与刺参的高温胁迫调控机制。刺参应对温度变化过程中DNA甲基化水平的研究,从表观遗传学视角解析温度升高对刺参不同组织的影响,可为丰富刺参甲基化研究内容和无脊椎动物的甲基化发生规律提供参考。 相似文献
2.
microRNA参与基因的转录后调控,在真核生物的生长发育、细胞分化和免疫防御等过程中发挥重要作用。刺参(Apostichopus japonicus)病害问题已成为产业发展的主要限制因素之一,而其病害发生的分子机制尚待进一步完善。本研究以刺参重大疾病“腐皮综合征”的重要致病原灿烂弧菌(Vibrios splendidus)为侵染菌株,通过人工侵染实验制备患病刺参样本,采用miRNA-seq技术对侵染组(PT16S)和对照组(PT10H)各3头刺参的体壁组织进行miRNA测序,通过相关生物信息学软件对miRNAs进行鉴定和分析,筛选差异表达miRNAs (DEmiRNAs)并预测其靶基因,构建关键调控途径的miRNA-mRNA调控网络。结果显示,PT10H组平均得到5 902 588条有效序列,194个已知miRNA和19个新的miRNA;PT16S组平均得到5 053 529条有效序列,182个已知miRNA和42个新的miRNA。对2组鉴定到的miRNA进行差异表达分析,共筛选到2个上调和11个下调的具有显著差异的DEmiRNAs (P≤0.05),上调的DEmiRNAs靶基因预测结合到3010个靶基因,注释到585个GO terms及24条信号通路(P≤0.05),下调的DEmiRNAs靶基因预测到19 072个靶基因,注释到514个GO terms以及22条信号通路(P≤0.05)。对筛选到的DEmiRNAs进行实时荧光定量PCR (qRT-PCR)验证,显示miRNA-seq与qRT-PCR的一致率达到70%。根据KEGG分析结果构建泛素介导的蛋白水解途径和Notch信号通路的miRNA-mRNA调控网络,结果显示,13个DEmiRNAs分别靶向结合134个与泛素介导的蛋白水解相关的mRNAs和109个与Notch信号通路相关的mRNAs,Aja-miR-184、Aja-miR-2478和Aja-miR-9277p等DEmiRNAs可能参与对Notch信号通路和对泛素介导的蛋白水解的调控。相关研究结果将为刺参疾病发生调控网络建立和机制解析提供依据。 相似文献
3.
本研究分别以普通刺参(Apostichopus japonicus)和白刺参基因组DNA为实验材料,应用甲基化敏感扩增多态性(Methylation-sensitive amplified polymorphism,MSAP)技术对刺参体壁、呼吸树和消化道3个组织的DNA甲基化水平和甲基化模式进行了研究,初步探讨了DNA甲基化对刺参组织间基因特异性表达的影响.结果显示,筛选得到的9对引物组合能够在普通刺参和白刺参两个群体中得到稳定扩增,在两群体刺参中分别检测到5932和5208个位点,均以未甲基化位点为主,普通刺参和白刺参未甲基化位点数分别为4317和3944,分别占总扩增条带数的72.78％和75.73％.普通刺参体壁的甲基化水平为31.07％,呼吸树为23.36％,消化道为26.34％;白刺参中体壁的甲基化水平为29.88％,呼吸树为23.25％,消化道为19.45％,由此可见,体壁的甲基化率在两群体中是最高的.普通刺参和白刺参同一组织间的甲基化水平和甲基化模式不同,同一群体体壁、呼吸树和消化道不同组织间的甲基化水平和模式也不同.甲基化在普通刺参和白刺参组织分化和发育过程中可能发挥着十分重要的作用.在检测的3个组织中,CCGG序列的全甲基化位点较半甲基化位点多. 相似文献
4.
《渔业科学进展》2016,(3)
本研究分别以普通刺参(Apostichopus japonicus)和白刺参基因组DNA为实验材料,应用甲基化敏感扩增多态性(Methylation-sensitive amplified polymorphism,MSAP)技术对刺参体壁、呼吸树和消化道3个组织的DNA甲基化水平和甲基化模式进行了研究,初步探讨了DNA甲基化对刺参组织间基因特异性表达的影响。结果显示,筛选得到的9对引物组合能够在普通刺参和白刺参两个群体中得到稳定扩增,在两群体刺参中分别检测到5932和5208个位点,均以未甲基化位点为主,普通刺参和白刺参未甲基化位点数分别为4317和3944,分别占总扩增条带数的72.78%和75.73%。普通刺参体壁的甲基化水平为31.07%,呼吸树为23.36%,消化道为26.34%;白刺参中体壁的甲基化水平为29.88%,呼吸树为23.25%,消化道为19.45%,由此可见,体壁的甲基化率在两群体中是最高的。普通刺参和白刺参同一组织间的甲基化水平和甲基化模式不同,同一群体体壁、呼吸树和消化道不同组织间的甲基化水平和模式也不同。甲基化在普通刺参和白刺参组织分化和发育过程中可能发挥着十分重要的作用。在检测的3个组织中,CCGG序列的全甲基化位点较半甲基化位点多。 相似文献
5.
为探讨盐碱水环境对脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)基因组DNA甲基化的影响,本研究利用MethylRAD-Seq技术探究了长期盐碱水养殖组(SAS)和正常海水养殖对照组(SW)脊尾白虾鳃组织中的DNA甲基化水平,并对关键通路和基因进行了差异表达分析。结果显示,脊尾白虾鳃组织基因组中CG和CWG位点(W=A或T)分别检测到2 347 003和416 176处甲基化,甲基化普遍存在于基因组的基因间区和内含子区域,共筛选到8805个(8189个CG-DMSs和616个CWG-DMSs)差异甲基化位点,盐碱水环境下DNA甲基化水平略有增强。通过KEGG富集分析发现,DMS所在差异表达基因显著富集在HIF-1信号通路和剪接体通路,通路中hif-p、hk和sf3b1等关键基因在脊尾白虾盐碱水环境适应中可能发挥着重要作用;对SW和SAS组差异甲基化基因(DMG)进行筛选,得到158个CG-DMGs和94个CWG-DMGs,其中,富集到脂质代谢和囊泡介导的转运通路中的DMG最多;此外,有一些DNA甲基化位点与基因表达呈负相关,表明DNA甲基化与基因调控之间存在复杂的联系,大部分基因组DNA甲基化对基因表达有正调控效应。本研究结果首次分析了在盐碱水环境下脊尾白虾鳃组织的DNA甲基化水平特征,为解析甲壳类盐碱水环境适应机制提供了基础信息。 相似文献
6.
水温一直以来被认为是影响仿刺参(Apostichopus japonicus)各项免疫指标的重要环境因素。为了探讨其对于仿刺参免疫力及抗病力的影响,首先对仿刺参进行了两组温度突变试验,分别为A组(11℃→4℃→11℃→4℃→11℃→4℃)和B组(18℃→11℃→4℃),取体壁、触手、体腔液、内脏四个不同组织,测定抗菌活力、超氧化物歧化酶(SOD)、酸性磷酸酶(ACP)和碱性磷酸酶(AKP)四个免疫指标。随后取B组温度突变的条件,进行攻毒感染试验,计算发病率和死亡率。结果表明:(1)在A组温度突变试验中,各项免疫酶指标一般在前两轮的温度突变中,差异不显著(P0.05),而到了第三轮的温度突变时,体壁和触手中免疫相关酶活性显著上升(P0.05)。(2)在B组温度突变试验中,刺参机体的免疫及其相关酶在最适生长温度18℃下的活性较高,温度突降至11℃其活性下降,再降至4℃后有所回升,但仍低于18℃下的免疫活性;触手和体壁中免疫酶活性变化显著(P0.05),而体腔液和内脏中免疫酶的活性变化不显著(P0.05)。(3)攻毒试验结果显示,温度突变各组刺参发病(吐肠及化皮率)及死亡率明显高于正常组。由此表明,温度突变作为一种环境胁迫,对于仿刺参的免疫力和抗病力产生重要的影响。体壁和触手作为刺参免疫屏障的第一道防线,对于环境变化最为敏感。 相似文献
7.
基于转录组分析筛选凡纳滨对虾低温胁迫下的差异表达基因 总被引：1，自引：0，他引：1
凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei)是中国主要的对虾养殖品种之一,对低温的耐受性较差,低于18℃就会停止摄食。为了探究凡纳滨对虾耐低温性状相关基因,选用凡纳滨对虾低温胁迫组(18℃)和常温组(24℃)肝胰腺组织为实验材料,进行Illumina HiSeq 2500测序,对测序原始数据进行拼接、注释,以及筛选分析低温胁迫下的差异表达基因。结果显示,测序共获得50921条基因(unigene),平均长度为828 bp, N50为1589 bp,其中28.13%为已知基因。基因差异表达分析共筛选得到243个低温胁迫相关基因,其中89个上调表达, 154个下调表达。功能富集分析发现,差异表达基因多富集在生物结合和催化过程、过氧化物酶、溶酶体、精氨酸和脯氨酸的代谢以及氨基酸的生物合成途径中。进一步根据Q-值共筛选出10个差异表达最显著的基因,其中ATP结合盒B亚家族6转运蛋白基因(ATP-binding cassette sub-family B member 6, ABCB6)、C型凝集素基因(C type lectin)、谷氨酰胺合成酶基因(glutamine synthetase, GS)在低温胁迫下均呈下调表达,推测可能参与了凡纳滨对虾低温应答反应。利用Real time RT-PCR验证转录组数据,结果证明基于转录组测序筛选低温胁迫下的差异表达基因是可行的。本研究为揭示凡纳滨对虾耐低温分子调控机制提供了基础数据和理论依据。 相似文献
8.
转录组测序可在各种环境条件下对物种进行高通量测序,通过基因结构分析和功能注释,探讨特定条件下相关基因的功能和表达情况。该研究分别获取低盐胁迫组(盐度0.2)和自然海水组(盐度31)脊尾白虾(Exopalaemon carinicauda)样品,通过Illumina平台进行转录组测序,获得13.92 Gb高质量测序数据,组装得到111 618条转录本和72 734条Unigenes,其中有22 879条Unigenes得到注释,比对到Nr数据库的Unigenes为21 931条;筛选出1 492条脊尾白虾低盐胁迫差异显著表达基因,包括829条上调基因和663条下调基因,其中有810条差异表达基因得到注释。通过差异表达基因GO功能注释和富集分析及KEGG通路富集分析,锁定大量脊尾白虾在自然海水和淡水环境下的差异表达基因,为深入探讨脊尾白虾在低盐胁迫条件下的生理保护机制提供了技术支撑。 相似文献
9.
马氏珠母贝外套膜不同区域基因组DNA甲基化MSAP分析 总被引：1，自引：0，他引：1
通过甲基化敏感多态性扩增(methylation-sensitive amplification polymorphism,MSAP)技术,检测马氏珠母贝(Pinctada martensii)外套膜的边缘膜区(mantle edge,Me)、套膜区(mantle pallial,Mp)和中央膜区(mantle central,Mc)的基因组DNA甲基化修饰水平;回收具特异性的清晰甲基化修饰片段进行测序、比对分析并筛选基因;利用荧光定量PCR对筛选基因进行定量分析。结果显示:(1)利用15对引物进行扩增实验,平均每个个体外套膜3个区域能够产生(1163.25±124.34)条清晰可辨的条带,其中Me、Mp和Mc分别得到(401.00±40.37)条、(380.63±52.39)条和(381.63±53.57)条扩增条带,各组织甲基化总条数差异不显著(P0.05);Me、Mp和Mc的基因组甲基化水平分别为(17.07±2.19)%、(15.48±2.34)%和(19.61±2.88)%,Mc和Mp具有显著性差异(P0.05);组织间的基因组甲基化水平由高到低排列依次是McMeMp。(2)对特异性片段进行回收、测序后,经在线及本地Blast比对,得到8条存在甲基化修饰的基因序列,其中3条有同源序列,基因注释为40S核糖体蛋白SA(40S ribosomal protein SA)、iHog(interference hedgehog)、锌指蛋白(zinc finger protein castor)。iHog仅在中央膜上具有全甲基化修饰,且E值较低,为筛选的目的基因。(3)荧光定量结果表明iHog在Me、Mp和Mc中均有表达,以Me表达量最高,Mc表达量最低,差异显著(P0.05)。我们推测iHog的DNA序列的甲基化修饰抑制了该基因在Mc组织中的表达。综上研究结果表明,马氏珠母贝外套膜3个区域的甲基化修饰水平不一,且DNA甲基化在基因表达调控中具有作用,这对深入研究珍珠贝生物矿化和免疫反应机制具有一定的参考意义。 相似文献
10.
为探究水产养殖过程中DNA甲基化对亚洲草鱼群体人工驯化与环境选择适应的影响,本实验对亚洲范围内8个地区的养殖和野生草鱼群体进行了全基因组甲基化测序,测序序列经质控后比对到草鱼参考基因组上,并进行差异甲基化分析和功能富集分析。结果显示,甲基化测序共获得308.15 Gbp测序数据,平均测序深度31×,平均比对率62.97%。对5个养殖群体分别与野生背景群体间进行差异甲基化分析,共发掘出76 422个差异甲基化位点、3 737个差异甲基化区域、1 950个差异甲基化基因。功能分析发现,差异甲基化基因被注释到血管生成、神经嵴细胞迁移、T细胞分化、颅骨系统发育、肌肉细胞发育等GO功能分类中。KEGG代谢途径富集分析的结果显示,差异甲基化基因主要参与细胞黏附连接、Notch信号通路和Wnt信号通路等代谢途径。在这些功能注释的基因中,有许多与神经、免疫、骨骼和肌肉等组织发育相关的重要基因,如sema3d、sema5bb和nrg2a等。本研究进一步对表观遗传修饰在草鱼人工驯化和环境选择适应作用机制的探究奠定了基础,为保存和科学利用草鱼种质资源提供了有价值的遗传基础数据。 相似文献
11.
转录组测序研究三角帆蚌珍珠颜色相关基因 总被引：3，自引：2，他引：1
为筛选影响三角帆蚌珍珠颜色的候选基因,采用转录组测序平台Illumina Hi Seq TM2500对蚌壳珍珠层颜色为紫色和白色的三角帆蚌中央膜组织进行高通量测序。所得序列经质控、组装后比对到NR、Swiss-Prot、COG、KOG、KEGG、GO和Pfam数据库中注释,并进行差异基因聚类分析。结果显示,获得干净数据共72 800 581 bp,拼接获得了89 529个Unigene,差异表达基因2644个,其中上调表达基因1323个,下调表达基因1321个。根据GO功能分类可分为分子功能、细胞组分、生物过程等3大类50分支;根据KEGG代谢通路分析可以分为187类。对差异表达基因分析发现,部分基因与色素合成(眼黄素、黑色素、喋啶色素)及金属离子转运相关,还有6个细胞色素P450,3个细胞色素b561和1个细胞色素b560。研究表明,这些基因可能在珍珠颜色形成中发挥作用。 相似文献
12.
为发掘达氏鳇的功能基因,采用新一代高通量测序技术对达氏鳇肌肉组织转录组进行测序。结果获得原始数据14 447 211 200 bp,拼接获得了55 531条单基因序列(unigene),长度范围300~32 613 bp,平均长度941 bp。利用生物信息学方法对unigene进行了非冗余蛋白质数据库(Nr)相似搜索,此外还进行了GO的功能注释和KEGG代谢通路分析。结果一共有20 735条unigene(37.34%)与Nr数据库中的己知基因同源;根据GO功能可分为生物过程、细胞组分和分子功能3大类56分支;依据KEGG代谢通路分析可以分成290类。 相似文献
13.
为探讨低盐胁迫对金乌贼影响的分子机制,通过转录组测序技术,测定了正常盐度(30)培养和低盐胁迫(15)6 h的孵出30 d、体质量(1.3±0.3)g金乌贼幼体的转录组数据。测序共获得87326026条序列,经过质量剪切和从头拼接得到575171条转录本和513053条Unigenes。分别在NR、Swiss-Prot、KEGG、String和Pfam数据库对Unigenes进行功能注释,共获得62485条注释结果。Unigenes包含数目较多的KEGG通路有嘌呤、嘧啶和碳代谢,PI3K-AKT、cAMP和Rap1信号通路,内吞作用,RNA转运,局灶性黏附,赖氨酸降解和泛素介导的蛋白水解等。低盐胁迫产生1923条差异表达基因,GO功能富集分析显示,一些可能与低盐胁迫相关的生物学过程如α-氨基酸、羧酸、氧乙酸、有机酸和RNA等代谢过程得到了显著富集。GO可视化分析发现,低盐胁迫对金属离子、阴离子及核苷酸结合,α-氨基酸代谢和水解酶活性等过程影响显著。KEGG通路富集分析显示,低盐胁迫6 h后差异表达基因主要富集到雌激素和心肌细胞肾上腺素信号通路,类固醇生物合成,抗原加工与表达,脂肪和蛋白质消化与吸收,甘油脂质、花生四烯酸和酪氨酸代谢等信号通路上。本研究中获得的通路及基因信息可为今后开展金乌贼低盐胁迫生理机制的探讨、分子标记的挖掘和关键基因的克隆等提供技术支撑。 相似文献
14.
为揭示黄鳝(Monopterus albus)生长相关基因的调控机制,对相同亲本具有显著性生长差异的黄鳝肝脏进行了转录组测序分析。结果显示,转录组测序共得到19149个基因,其中差异基因598个,差异基因中有303个基因显著上调,295个显著下调。KEGG通路分析发现,598个差异基因分属262条通路中,其中有38条通路显著富集。GO功能注释发现,与生长相关的差异基因有7个,分别为col1α1、nkx6.1、nnos、plexina4、igfbp1、pcgf1和h3.3,这些基因表达水平的变化可能对黄鳝神经、内分泌和消化系统的发育及生理活动产生了调节作用从而影响了黄鳝的生长。结合KEGG通路分析发现,col1α1所在的利什曼病通路和nnos所在的精氨酸和脯氨酸代谢通路富集显著,说明其对黄鳝生长具有重要调节作用。 相似文献
15.
Qi-Liang Chen Zhi Luo Chao Huang Ya-Xiong Pan Kun Wu 《Fish physiology and biochemistry》2016,42(3):979-994
16.
为了发掘黄尾鲴（Xenocypris davidi）功能基因特别是免疫相关基因，为其种质资源评价、群体遗传学多样性分析、基因连锁图谱构建、免疫相关功能基因地位以及分子标记辅助育种提供基础信息，采用Illumina HiSeq 2500 高通量技术平台对黄尾鲴肝脏进行转录组测序。通过去除低质量的raw reads，共获得了50 702 046条clean reads，组装得到53 527 条Unigenes。采用BLAST 相似性比对方法，把这些序列比对NR、String、Swissprot、KEGG和Pfam数据库，共有26 613条Unigenes得到了注释。有15 532条Unigenes获得了GO注释并分类到64个功能类别中，有7 737条Unigenes被归纳到COG的26个功能分类，共有14 642条获得了KEGG注释，共参与33条代谢通路中。根据免疫系统分类，共有1 299条Unigenes参与了16条代谢通路。从 53 527 个 Unigenes 中共找到 98 826个单核苷酸多态性位点（SNP）（转换 64 396 个，颠换 34 430个）和18 119 个 SSR 位点。研究结果为黄尾鲴免疫学、基因组学、基因克隆以及分子标记辅助育种提供了重要依据。 相似文献
17.
不同光周期条件下日本牙鲆尾部神经分泌系统转录组分析 总被引：2，自引：1，他引：1
为发掘日本牙鲆响应光周期变化的重要功能基因,采用新一代高通量测序RNA-seq技术分析8L∶16D、12L∶12D和16L∶8D等3个光周期条件下日本牙鲆尾部神经分泌系统(caudal neurosecretory system,CNSS)的基因表达变化。转录组测序结果显示,3个样品分别产生了5 807 622、6 147 140和6 116 872个Clean reads。分别对8L∶16D、12L∶12D和16L∶8D条件下的文库进行两两比较,共获得200个差异表达基因。GO分类分析表明,差异表达基因属于生物学过程、细胞定位和分子功能的42个类别。KEGG Pathway显著性富集分析差异表达基因共涉及29条代谢途径,包括糖酵解/糖异生、钙离子信号转导、血管平滑肌收缩和光信号转导等通路。上述结果不仅加深了对鱼类尾部神经分泌系统功能的认识,也为进一步探索硬骨鱼类光信号转导机制提供了多方面多层次的信息。 相似文献
18.
为探索罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)铁虾综合征(IPS)的分子机制,采用高通量测序平台(Illumina Hiseq-2500)分别对患IPS罗氏沼虾(IPS虾)和正常罗氏沼虾开展转录组测序,进行生物信息学分析。结果显示,高通量测序共获得56.42 G高质量数据,拼接后得到221 901条单基因序列(unigene),长度范围为201~30 985 bp,平均长度为1572 bp,N50长度为2867 bp,N90长度为646 bp。将单基因序列分别在Nr、Nt、Swissprot、KEGG、KOG、GO、PFAM数据库进行序列比对及功能注释,103 570条得到注释,其中,GO数据库注释到的单基因序列最多。差异表达分析显示,2003个基因在IPS虾眼柄中差异表达,包括1209个上调基因和794个下调基因,516个基因被注释到242条KEGG通路中,翻译、信号转导和免疫系统富集的差异基因数目最多。催乳素、雌激素、胰岛素、促性腺激素释放激素、胰高血糖素、催产素、谷氨酸能突触、血清素能突触等与生殖调控相关激素的代谢过程在IPS虾与正常虾眼柄之间存在差异。此外,一些已被证明在免疫反应中起重要作用的基因在IPS虾眼柄中显著上调,如血管内皮生长因子受体1、丝氨酸蛋白酶抑制剂6、C型凝集素、芳基硫酸酯酶B、酚氧化酶原激活酶2a、组织蛋白酶B、组织蛋白酶L、甲壳类抗菌肽4等。同时,注释到溶酶体、吞噬体、抗原处理与呈递、细胞凋亡、内吞作用等多条与免疫相关的途径,支持近期研究得出的罗氏沼虾IPS与病原感染相关的结论。本研究为解析罗氏沼虾IPS的成因和分子机制提供了数据支撑。 相似文献