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感染大肠杆菌F17湖羊羔羊脾脏中差异circRNA分析 总被引：1，自引：0，他引：1
【背景】羊大肠杆菌病是一种以剧烈腹泻和败血症为特征的急性传染病,是规模化羊场最为常见高发的细菌性疾病之一,尤其是初生羔羊易被产肠毒素大肠杆菌（ETEC）感染,引起羔羊腹泻,又叫羔羊白痢,使养殖场遭受严重的经济损失。而传统的抗生素治疗方案存在诸多缺陷。【目的】 本研究通过让湖羊羔羊口服大肠杆菌 F17菌株获得不腹泻和腹泻的羔羊个体,筛选出服用大肠杆菌F17菌毛后不腹泻与腹泻型个体中差异表达的circRNA,进而探究circRNA在绵羊抗腹泻中的作用,从而发现与抗大肠杆菌病性状相关的候选基因。从circRNA层面上,加深对绵羊拮抗大肠杆菌F17菌株的认识,确定绵羊拮抗大肠杆菌F17菌株的功能基因。【方法】用CIRI软件从头预测circRNA,利用RNA-seq技术,首次筛选出感染大肠杆菌F17菌株后不腹泻与腹泻型羔羊个体脾脏中差异表达的(DE)circRNA,对差异表达转录本进行GO富集分析,结合GO注释结果对其功能进行描述。统计每个GO条目中所包括的差异转录本个数,并用Fisher's exact test计算每个GO条目中差异转录本富集的显著性。然后随机选择6个DE circRNA,利用q-PCR分别验证这6个DE circRNA在不腹泻和腹泻组羔羊脾脏内的相对表达水平,进而利用Miranda软件来预测与miRNA结合的circRNA以及miRNA的靶基因,根据miRNA靶基因的功能注释来阐明此部分circRNA的功能,分析circRNA-miRNA-mRNA相互作用,最后用q-PCR验证circRNA在不腹泻组和腹泻组羔羊体内的相对表达水平。【结果】 绘制参考序列后,鉴定出已知的7 730个circRNA,DE circRNA与GO 数据库进行比对,发现一共有60条circRNA被注释和分类到297个功能亚类中。利用RNA-seq在不腹泻和腹泻羔羊脾脏中筛选出60个差异表达的(DE) circRNA,其中31个上调和29个下调,用q-PCR验证随机选择的6个DE circRNA在不腹泻组和腹泻组羔羊体内的相对表达水平,发现与RNA-seq结果一致。利用Miranda分析circRNA-miRNA-mRNA相互作用,发现6个circRNA、5个miRNA和8个mRNA之间存在一定的靶标关系,用q-PCR验证mRNA在不腹泻组和腹泻组羔羊体内的相对表达水平,发现与RNA-seq结果一致。【结论】 探究了对于不腹泻和腹泻羔羊脾脏中circRNA的表达谱,进一步了解其在绵羊抗病发生过程中的调控作用。发现了不腹泻和腹泻羔羊脾脏中差异表达的circRNA,有助于找出羔羊如何抵抗腹泻的发生机制,为羔羊抵抗腹泻提供科学的依据。 相似文献
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【目的】通过筛选对大肠杆菌（E.coli）F17菌毛非腹泻型与腹泻型的绵羊脾脏中差异表达的lncRNA,来探究lncRNA对绵羊抗腹泻的作用。【方法】本研究通过对湖羊羔羊口服E.coli F17菌株获得非腹泻和腹泻型个体,利用羔羊肠道细菌计数、病理组织切片验证攻毒成功性;构建非腹泻组和腹泻组羔羊脾脏的cDNA文库,使用Illumina HiSeq 2500平台进行配对测序;通过Gene Ontology（GO）和KEGG Pathway富集分析对差异表达转录本功能描述和细胞通路分析,利用FPKM法估计lncRNA和mRNA转录物的表达水平,并用高通量测序技术RNA-seq筛选出非腹泻和腹泻个体脾脏中的差异表达lncRNA;然后利用荧光定量PCR技术检测了非腹泻组和腹泻组羔羊脾脏组织中DE lncRNA和DE mRNA的表达水平,来验证筛选的DE lncRNA在非腹泻组过程中发挥作用。【结果】羔羊口服E.coli F17菌株后,出现非腹泻和腹泻两种表型,腹泻组羔羊肠道中的细菌数量显著高于非腹泻组（P<0.05）,同时腹泻组羔羊空肠黏膜组织出现不同程度的损伤,色泽暗沉,小肠绒毛部分脱落。笔者利用RNA-seq在非腹泻和腹泻羔羊脾脏中筛选出34个差异表达的（DE）lncRNA,703个的DE mRNA,随机选择一共12个DE lncRNA和DE mRNA,用q-PCR验证它们在非腹泻型和腹泻型羔羊体内的相对表达水平,发现与RNA-seq结果一致。通过Gene Ontology（GO）和KEGG Pathway富集分析,将DE lncRNA与GO 数据库进行比对的结果表明一共有34条lncRNA被注释和分类到302个功能亚类中,绵羊蛋白质结合（GO：0005515）,细胞核（GO：0005634）,poly（A）RNA结合（GO：0044822）,细胞质（GO：0005737）,组织重塑（GO：0048771）,内肽酶活性的调节（GO：0052548））,6-磷酸果糖-2-激酶/果糖-2,6-双磷酸酶复合物（GO：0043540）,磷脂酰肌醇磷酸化（GO：0046854）,果糖-2,6-二磷酸2-磷酸酶活性（GO：0004331）,钙依赖性磷脂酶C活性（GO：0050429）等10 个功能亚类的lncRNA较多,而其余的功能亚类的lncRNA分布较少。将DE lncRNA与KEGG 通路数据库进行比对的结果表明,一共有34条lncRNA被注释和归类到149个KEGG 通路中,绵羊甲状腺激素信号通路（路径：ko04919）,Spliceosome（路径：ko03040）,白细胞跨内皮迁移（路径：ko04670）,神经营养因子信号通路（路径：ko04722）,溶酶体（路径：ko04142）,MAPK信号通路 - 途径（路径： ko04011）,鞘脂信号通路（路径：ko04071）,吞噬体（路径：ko04145）,氧化磷酸化（路径：ko00190）等9 个KEGG 通路的lncRNA较多,而其余的KEGG 通路的lncRNA分布较少。 通过lncRNA-mRNA相互作用网络分析,发现6个共表达基因：MYO1G、TIMM29、CARM1、ADGRB1、SEPT4、DESI2。【结论】探究了对于腹泻产生非腹泻和腹泻型羔羊脾脏中lncRNA的表达谱,发现了非腹泻和腹泻羔羊脾脏中差异表达的lncRNA,有助于找出羔羊如何抵抗腹泻的发生机制,为羔羊抵抗腹泻提供科学的依据。 相似文献
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湖羊羔皮毛囊候选miRNA在不同花纹间的表达与毛囊发育特性关联的研究 总被引：1，自引：1，他引：0
【目的】通过前期高通量测序技术结合生物信息学分析研究湖羊大花、中花和小花羔皮毛囊间miRNA的差异表达,筛选出了14个候选miRNA,现进一步研究14个候选miRNA在不同花纹组间的表达量与毛囊各指标的相关性,以了解候选miRNA与毛囊发育特性间的关联,筛选用于后期功能验证的miRNA。【方法】利用高通量测序技术筛选湖羊大花、中花、小花不同花纹羔皮毛囊中的差异表达miRNA。利用与高通量测序同一批样品所提取的RNA进行RT-RCR验证,随机选取高通量测序结果中的5个差异表达miRNA,验证高通量测序结果的可靠性。通过荧光定量PCR技术检测14个候选miRNA在不同组别间的表达量,制作不同花纹羔皮组织的石蜡切片以评估不同毛囊的结构,并结合组织学观察与显微观测技术,采用SPSS 17.0分析14个候选miRNA的表达水平与毛囊组织学性质的相关性。【结果】湖羊毛囊成群分布,以3毛囊群的居多,直径较大的为中心初级毛囊,直径较小的为侧部次级毛囊。在显微镜相同视野中,湖羊大花、中花和小花3种不同类型花纹羔皮的初级毛囊数差异不显著（P＞0.05）,小花组的次级毛囊数多于大花组和中花组的次级毛囊数且差异极显著（P＜0.01）,中花组与小花组二者次级毛囊数相仿,差异不显著（P＞0.05）,在相同的单位面积中,小花的毛囊总数要高于大花组和中花组;大花组的初级毛囊直径比中花组和小花组的初级毛囊直径要大的多,与中花组和小花组的初级毛囊直径差异极显著（P＜0.01）,大花组的次级毛囊直径也比中花组、小花组的次级毛囊直径大,同时也与二者均呈极显著差异（P＜0.01）,中花组和小花组二者的初级毛囊直径以及次级毛囊直径均差异不显著（P＞0.05）;在已知的miRNA中,miRNA-143在大花组中的表达量与小花组差异极显著（P＜0.01）,miRNA-10a在小花组的表达量与大花和中花组差异显著（P＜0.05）,let-7i在大花组的表达量与中花组差异显著（P＜0.05）;在测序新预测的差异miRNA中,NW_004080184.1_6326在中花组的表达量与大花组差异显著（P＜0.05）、与小花组差异极显著（P＜0.01）,NW_004080165.1_8572在中花组的表达量与大花组和小花组差异极显著（P＜0.01）,NW_004080181.1_3961在中花组的表达量与小花组差异极显著（P＜0.01）,NW_004080190.1_13733在中花组的表达量与大花组差异极显著（P＜0.01）,其余miRNA在大、中、小花中的表达差异不显著。14个miRNA的相对表达量均与毛囊部分指标存在相关性,表明I4个miRNA均有可能参与毛囊的生长发育。【结论】 miRNA-143、miRNA-10a、let-7i、NW_004080184.1_6326、NW_004080165.1_8572、NW_004080181.1_3961以及NW_004080190.1_13733 等7个miRNA可作为对湖羊羔皮毛囊发育具有重要影响的候选miRNA,在后续试验中将进一步验证。 相似文献
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