F17大肠杆菌在湖羊羔羊个体脾脏中LncRNA表达谱变化

• 作者: 吕晓阳 吴天弋 孙伟 戴国俊 朱国强 王利宏 王悦 王步忠 金澄艳 陈炜昊 高雯 鲍建军 黄赛男
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 大肠杆菌F17 lncRNA 湖羊羔羊
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 畜牧·兽医·资源昆虫
• 页码范围: 1282-1294
• 页数: 13页
• 字数: 5801字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2019.07.015

摘要

[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.coliF17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 lncRNh在非腹泻组过程中发挥作用.[结果]羔羊口服E.coliF17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RNh-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(G0:0050429)等1 0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:k004919),Spliceosome(路径:k003040),白细胞跨内皮迁移(路径:k004670),神经营养因子信号通路(路径:k004722),溶酶体(路径:k004142),MAPK信号通路-途径(路径:k004011),鞘脂信号通路(路径:k004071),吞噬体(路径:k004145),氧化磷酸化(路径:k000190)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lncRNh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.