用ZBED6基因敲除猪研究心脏发育的分子机制

摘要：

[目的]ZBED6基因是一个调控肌肉生长发育的转录因子,为了探讨ZBED6在心肌生长发育中的调控机制,利用RNA Sequencing(RNA-Seq)技术比较ZBED6基因敲除巴马小型猪(ZBED6-KO)和同日龄正常巴马小型猪(ZBED6-WT)的心脏组织转录组,挖掘ZBED6基因的敲除对家猪心脏组织发育及基因表达的影响.[方法]利用t-test对ZBED6-KO猪和ZBED6-WT猪心脏组织大小的表型特征进行显著性分析,利用实时荧光定量PCR对ZBED6基因的靶基因IGF2的表达量进行定量.通过制作石蜡组织切片对心肌进行组织学分析,比较其组织结构的差异.提取ZBED6-KO猪和ZBED6-WT猪心脏组织的总RNA,以Illumina Hiseq 2000平台进行RNA-Seq分析.以猪Sus_scrofa10.2为参考序列,用转录组的标准流程筛选ZBED6-KO猪和ZBED6-WT猪心脏组织中的差异表达基因,对差异基因进行GO和IPA富集分析.随机选择9个差异表达基因,利用实时荧光定量PCR验证RNA-Seq结果的可靠性.[结果]ZBED6-KO猪心脏重以及IGF2表达量均显著高于ZBED6-WT猪(P<0.05),与ZBED6-WT猪相比,ZBED6-KO猪肌纤维的宽度较宽,结缔组织较少,ZBED6基因的敲除对家猪心脏的生长发育有一定的促进作用;测序结果显示,各样本获得至少10 G的数据量,每个样本clean ratio、Q30 data均达到90％以上,其中62.8％-80.1％的reads能比对到猪的基因组上,表明测序饱和度良好,测序数据真实可靠;对测序数据进行分析,筛选到184个差异基因,其中上调的基因114个,下调的基因70个,注释的141个,未注释的43个;差异基因层次聚类分析显示,ZBED6-KO组(x1、x3、x6)的3个个体表达模式相似,ZBED6-WT组(x2、x4、x5)的3个个体表达模式相似;GO和IPA富集分析得到13个显著的GO条目,33条显著的pathway通路,差异基因主要富集在免疫反应、肌肉发育和RhoA信号等相关的通路;qRT-PCR检测9个差异表达基因的表达模式与RNA-Seq分析结果一致,证实了RNA-Seq结果的可靠性.[结论]首次以ZBED6-KO巴马小型猪为模型,利用RNA-Seq技术探究了ZBED6敲除对心脏发育和功能的影响,丰富了ZBED6对心脏发育和功能的研究.

关键词：ZBED6、基因敲除、RNA-Seq、心肌发育、差异表达基因

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资助基金：北京市自然科学基金6164040

在线出版日期：2018-06-19（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：1390-1400