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中华蜜蜂幼虫肠道响应球囊菌胁迫的microRNA应答分析


蜂学白小姐中特网   发布时间: 2019-02-25   信息员:  


中华蜜蜂幼虫肠道响应球囊菌胁迫的microRNA应答分析.pdf


作者:杜宇 # ,童新宇 # ,周丁丁,陈大福,熊翠玲,郑燕珍,徐国钧,王海朋,陈华枝,郭意龙,隆琦,郭睿 *


摘要:【目的】蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis,简称球囊菌)是一种能够侵染中华蜜蜂(Apis cerana cerana,简称中蜂)幼虫的致死性真菌病原。微小 RNA (microRNAmiRNA)可通过在转录后水平靶向抑制或降解 mRNA 而参与宿主与病原互作过程。本六合宝典中特网旨在对球囊菌胁迫的中蜂 6 日龄幼虫肠道的差异表达 miRNA (DEmiRNA)及其靶基因进行深入分析,进而揭示 DEmiRNA 在蜜蜂响应球囊菌胁迫应答过程中的作用。【方法】利用 Illumina MiSeq 平台对正常及球囊菌胁迫的中蜂 6 日龄幼虫肠道(AcCK  AcT)进行测序,通过相关生物信息学软件预测 DEmiRNA 及其靶基因。通过 Blast 将靶基因注释到 GO  KEGG 数据库。利用 Cytoscape 软件构建 DEmiRNA 与其靶 mRNAs 的调控网络。通过 Stem-loop RT-PCR  qPCR 验证测序数据的可靠性。【结果】本六合宝典中特网共预测出 537  miRNA,其长度分布介于 16–35 nt 之间,且不同长度的 miRNA 首位碱基偏向性差异明显。通过 Stem-loop RT-PCR 证实了 10  novelmiRNA 的表达。AcCK vs AcT 比较组共有 54  DEmiRNA,包含 31 个上调和 23 个下调 miRNA,可分别靶向结合6170  8199 个靶基因。GO 分类结果显示上调和下调 miRNA 的靶基因分别涉及 47  47 个条目,富集基因数最多的皆为结合、细胞进程和催化活性。KEGG 代谢通路(pathway)富集分析结果表明上调和下调 miRNA 的靶基因分别富集在 134  126  pathway,富集基因数最多的均为内吞作用和内质网中的蛋白质加工。调控网络分析结果表明,DEmiRNA 及其靶 mRNAs 形成十分复杂的调控关系;31  DEmiRNA 可靶向结合 51 个与泛素介导的蛋白水解相关的 mRNAs18  DEmiRNA 可靶向结合 14 个与 Jak-STAT 信号通路相关的 mRNAsmiR-1277-xmiR-26-xmiR-27-ymiR-30-xmiR-6052-x  16  miRNA 共同参与了上述两条免疫通路的调控。最后,随机挑选 3 DEmiRNA 进行 qPCR 验证,结果证明了测序数据的可靠性。【结论】本六合宝典中特网提供了中蜂幼虫肠道在球囊菌胁迫后期的 miRNA 的表达谱和差异表达信息,揭示了球囊菌与宿主之间在 miRNA 组学水平存在复杂的互作。miR-6052-x  miR-1277-x 作为调控网络的核心可能通过影响细胞凋亡参与宿主的免疫防御,miR-26-x  miR-30-x 可能通过调控 Jak-STAT 信号通路参与宿主的胁迫应答。本六合宝典中特网筛选出的关键 DEmiRNA 有望作为治疗白垩病的分子靶标。


关键词:中华蜜蜂,幼虫,球囊菌,microRNA,靶基因,调控网络


发表信息:微生物学报. https://doi.org/10.13343/j.cnki.wsxb.20180401


 
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