刺参响应灿烂弧菌侵染差异microRNAs鉴定及靶基因分析

摘要：

microRNA参与基因的转录后调控,在真核生物的生长发育、细胞分化和免疫防御等过程中发挥重要作用.刺参(Apostichopus japonicus)病害问题已成为产业发展的主要限制因素之一,而其病害发生的分子机制尚待进一步完善.本研究以刺参重大疾病"腐皮综合征"的重要致病原灿烂弧菌(Vibrios splendidus)为侵染菌株,通过人工侵染实验制备患病刺参样本,采用miRNA-seq技术对侵染组(PT16S)和对照组(PT10H)各3头刺参的体壁组织进行miRNA测序,通过相关生物信息学软件对miRNAs进行鉴定和分析,筛选差异表达miRNAs(DEmiRNAs)并预测其靶基因,构建关键调控途径的miRNA-mRNA调控网络.结果显示,PT10H组平均得到5 902 588条有效序列,194个已知miRNA和19个新的miRNA;PT16S组平均得到5 053 529条有效序列,182个已知miRNA和42个新的miRNA.对2组鉴定到的miRNA进行差异表达分析,共筛选到2个上调和11个下调的具有显著差异的DEmiRNAs(P≤0.05),上调的DEmiRNAs靶基因预测结合到3010个靶基因,注释到 585个GO terms及24条信号通路(P≤0.05),下调的DEmiRNAs靶基因预测到19 072个靶基因,注释到 514个GO terms以及22条信号通路(P≤0.05).对筛选到的DEmiRNAs进行实时荧光定量PCR(qRT-PCR)验证,显示miRNA-seq与qRT-PCR的一致率达到70％.根据KEGG分析结果构建泛素介导的蛋白水解途径和Notch信号通路的miRNA-mRNA调控网络,结果显示,13个DEmiRNAs分别靶向结合134个与泛素介导的蛋白水解相关的mRNAs和109个与Notch信号通路相关的 mRNAs,Aja-miR-184、Aja-miR-2478 和 Aja-miR-9277p 等 DEmiRNAs 可能参与对 Notch信号通路和对泛素介导的蛋白水解的调控.相关研究结果将为刺参疾病发生调控网络建立和机制解析提供依据.

关键词：刺参、microRNA、灿烂弧菌、胁迫应答、靶基因、miRNA-mRNA调控网络

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分类号：S968.9(水产养殖技术)

资助基金：国家重点研发计划;山东省农业良种工程课题;中国水产科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项;中国水产科学研究院中央级公益性科研院所基本科研业务费专项

在线出版日期：2023-04-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：107-117