感染大肠杆菌F17湖羊羔羊脾脏中差异circRNA分析

• 作者: 吕晓阳 吴天弋 孙伟 师东方 戴国俊 朱国强 王利宏 王悦 王步忠 邹双霞 金澄艳 陈炜昊 高雯 鲍建军
• 来源期刊: 中国农业科学
• 关键词: 大肠杆菌F17 circRNA 湖羊 circRNA-miRNA-mRNA互作
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 所属期刊栏目: 畜牧·兽医·资源昆虫
• 页码范围: 1090-1101
• 页数: 12页
• 字数: 5640字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2019.06.012

摘要

[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G0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 7 30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.