尼羅羅非魚轉錄組與數字基因表達譜分析及Siglecs基因的表達研究.pdf

1、尼羅羅非魚(Oreochromis niloticus)隸屬于鱸形目(Percifomes)、麗魚科(Cichlidae)、羅非魚屬(Tilapia)。因其具有適應性強、生長快、繁殖力高和食性廣等優(yōu)點,被聯合國糧農組織定為向世界各國推薦的養(yǎng)殖對象。中國為羅非魚養(yǎng)殖的主要國家,羅非魚養(yǎng)殖產量達到每年120萬噸,占世界羅非魚總產量的近50％。但近年來,由于養(yǎng)殖密度高、養(yǎng)殖環(huán)境惡化等原因,養(yǎng)殖羅非魚暴發(fā)了鏈球菌病,導致養(yǎng)殖羅非魚的大量死亡,造

2、成巨大的經濟損失并威脅著羅非魚養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展。本研究分析了無乳鏈球菌攻毒前后尼羅羅非魚的轉錄組與數字基因表達譜(Digital Gene Expression, DGE)以探究細菌感染造成的羅非魚轉錄組變化,進而選定了重要免疫受體基因Siglecs進行克隆以及序列分析和組織表達研究。這些研究將有助于加深認識羅非魚抵御病原菌入侵的免疫應答機制,為制定合理有效的羅非魚鏈球菌病防控措施以及羅非魚養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展提供科學依據。
　

3、　1.受無乳鏈球菌感染的尼羅羅非魚轉錄組與數字基因表達譜分析
　　本研究應用 Illumina RNA-seq技術進行尼羅羅非魚轉錄組研究,經SOAPdenovo軟件拼接組裝,最終得到82,799 Unigenes(平均大小:618 bp)。Unigenes通過與Nr, Swissprot, COG(Cluster of Orthologous Groups of proteins), KEGG(Kyoto Encyclopedi

4、a of Genes and Genomes)以及 GO(Gene ontology)數據庫進行BlastX比對,得到功能注釋。以此轉錄組拼接Unigenes作為參考序列,結合DGE技術,我們對無乳鏈球菌攻毒前后的尼羅羅非魚轉錄組變化進行研究。結果得到774條表達顯著上調的Unigenes以及625條表達顯著下調的Unigenes,其中,293個差異表達基因能夠注釋到181條信號通路中,包括17條免疫相關的信號通路(涉及65個差異表達基

5、因)。另外,我們還對 Toll-like receptor信號通路中的6個差異表達的基因進行了實時熒光定量 PCR檢測,結果驗證了DGE分析的可靠性。本研究得到的大量轉錄組組裝序列豐富了羅非魚基因序列資源,得到的差異表達基因及其相關通路分析為進一步了解羅非魚抗鏈球菌感染機制以及其他免疫相關研究提供了寶貴資源。
　　2.尼羅羅非魚Siglec基因的克隆與組織表達分析
　　克隆得到尼羅羅非魚 Siglec-1和 Siglec-1

6、4基因。Siglec-1基因的ORF為1350bp,編碼氨基酸449個。蛋白初級結構預測結果顯示, Siglec-1具有信號肽1個,Ig-like結構域3個,跨膜結構域1個以及胞質區(qū)ITIM結構域1個。在系統進化樹中,魚類的Siglec-1聚為一支,哺乳類的則聚為另一支。Siglec-14基因的ORF為921bp,編碼氨基酸306個。蛋白初級結構預測結果顯示,Siglec-14具有信號肽1個,Ig-like結構域2個,跨膜結構域1個。實