轉錄組測序技術分析氰氟草酯暴露后斑馬魚胚胎的肝毒性和免疫毒性
發(fā)布時間:2021-08-09 00:00
目的:探討氰氟草酯對斑馬魚胚胎肝毒性和免疫毒性。方法:利用轉錄組學測序技術對實驗組和對照組斑馬魚胚胎進行基因分析來了解其對斑馬魚胚胎的毒性作用。結果:氰氟草酯(CyB)已被用作防治水稻的主要除草劑。然而,由于容易轉移到水生環(huán)境中,CyB對水生生物的影響尚未完全了解。在這項研究中,我們系統(tǒng)地探索CyB暴露對斑馬魚胚胎的毒性作用。首先,CyB明顯降低存活率和引起一系列形態(tài)學畸形的劑量依賴性方式。同時,肝臟面積和巨噬細胞、中性粒細胞等天然免疫細胞的數量在CyB暴露時明顯減少。此外,氧化應激水平極大地誘導了抗氧化酶活性,如CAT和SOD隨著CyB濃度的增加而增加。其次,RNA-Seq鑒定了1,402個差異表達基因,包括621個上調基因和781個下調基因在斑馬魚胚胎中的表達。在CyB暴露后。KEGG信號通路分析顯示藥物等代謝途徑、代謝-細胞色素P450、抗生素的生物合成和外來物質的代謝明顯富集。GO功能分析進一步表明氧化還原過程,膽固醇反向轉運和甘油三酯分解過程顯著富集后暴露。此外,分層聚類分析證明了脂質相關基因代謝、氧化還原和免疫主要在CyB暴露后激活。最后,一些炎癥細胞因子和趨化因子如IL-...
【文章來源】:南昌大學江西省 211工程院校
【文章頁數】:38 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
CyB暴露可導致斑馬魚胚胎發(fā)育畸形和肝臟萎縮(A)斑馬魚農藥毒性實驗圖,圖上部分分別顯示了CyB分子式和結構式
第3章實驗結果9氧化活性。我們的結果表明,CyB暴露后CAT的酶活性以一定劑量依賴性顯著升高(圖2E)。SOD的抗氧化活性在0.5mg/LCyB組中顯著上調,與對照組相比增加了1.5倍。此外,在CyB暴露后MDA含量也隨濃度的增加而增加,0.1,0.3和0.5mg/LCyB暴露實驗組相比對照組分別增加了0.8、1.1和2.1倍。此外,我們還測試了在CyB暴露后甘油三酯(TG)等脂類的含量是否發(fā)生改變,相反,我們的結果表明,在CyB處理條件下,TG顯著降低。從以上結果來看,這些數據更進一步表明CyB能誘導斑馬魚胚胎免疫毒性和氧化應激改變。圖2CyB暴露后斑馬魚胚胎先天免疫細胞減少但氧化應激增加。(A)圖示72hpf不同濃度CyB暴露后斑馬魚幼魚頭部巨噬細胞。斑馬魚用中性紅染液染色,以上為每個組背視圖。標尺=50μm。(B)每個CyB處理實驗組巨噬細胞的量化統(tǒng),至少選擇15條斑馬魚幼魚作為統(tǒng)計。(C)Tg(lyz:DsRed)轉基因系幼魚在暴露于不同濃度的CyB中48hpf時顯示中性粒細胞,矩形框顯示斑馬魚尾巴CHT區(qū)域,白色箭頭標記RFP陽性細胞。(D)在每個CyB實驗組的CHT區(qū)域進行中性粒細胞定量統(tǒng)計,選擇至少10只斑馬魚幼魚用于統(tǒng)計計算。(E))CAT、SOD的抗氧化酶活性及相應測定每個CyB實驗組MDA、TG含量。這些值表示為均值±SEM(每個實驗組包含四個生物重復),*,p<0.05;**,p<0.01。3.3CyB暴露后RNA-Seq中差異性表達基因的鑒定為了研究斑馬魚胚胎CyB暴露后的基因表達模式,我們用高通量RNA-Seq鑒定CyB處理實驗組和對照組斑馬魚中差異表達基因(DEGs)。在IlluminaHi
第3章實驗結果11圖3在CyB處理實驗組和對照組之間通過RNA-Seq鑒定差異表達基因(DEGs)。(A)采用DEGseq軟件包在CyB處理實驗組和對照組中進行DEGs轉錄組測序。上調基因的數量(紅色箭頭)和下調基因(綠色箭頭)顯示在MA圖中。差異性表達超過或少于2倍,則認為DEGS是在我們的篩選標準。(B)在兩個CyB處理實驗組和兩個對照組中基因文庫中進行分層聚類分析,熱圖顯示,在至少兩個實驗條件下,基因表達水平顯著(P<0.001)提高(>2倍)或降低(<0.5倍)。(C)PCR驗證了斑馬魚胚胎所有基因在CyB暴露后的表達模式。三維坐標圖表示各組基因表達水平的總體差異。3.4KEGG和GO差異表達基因的功能分析為了更好地表征CyB暴露后斑馬魚胚胎中基因表達的調控,基于KEGG通路將DEGS功能分類為典型信號通路。結果,共有1402個DEGS與已知的途徑相匹配,其中1147個DEGS歸類到30個有統(tǒng)計學意義類別(P值<0.05)。藥物代謝-細胞色素P450”(12),“生物合成”抗生素“(29),“外來生物代謝”(10)排在十個最著名信號通路的前三位(圖4A)。另外,諸如“碳代謝”(18)和“空間生物合成”(5)等途徑在CyB暴露后也顯著富集在上調基因中。根據這些結果,我們得
【參考文獻】:
期刊論文
[1]單細胞分析技術在腫瘤研究中的應用進展[J]. 戴曦,宋琦,梁麗嫻. 實用醫(yī)學雜志. 2019(02)
[2]滑坡多源傳感器網絡立體觀測研究年度報告[J]. 劉春,李巍岳,陸平. 科技資訊. 2016(18)
[3]轉錄組學技術在水產動物研究中的運用[J]. 羅輝,葉華,肖世俊,鄭曙明,王曉清,王志勇. 水產學報. 2015(04)
[4]Value of a newly sequenced bacterial genome[J]. Eudes GV Barbosa,Flavia F Aburjaile,Rommel TJ Ramos,Adriana R Carneiro,Yves Le Loir,Jan Baumbach,Anderson Miyoshi,Artur Silva,Vasco Azevedo. World Journal of Biological Chemistry. 2014(02)
[5]轉錄組與RNA-Seq技術[J]. 張春蘭,秦孜娟,王桂芝,紀志賓,王建民. 生物技術通報. 2012(12)
[6]轉錄組研究新技術:RNA-Seq及其應用[J]. 祁云霞,劉永斌,榮威恒. 遺傳. 2011(11)
[7]新一代高通量RNA測序數據的處理與分析[J]. 王曦,汪小我,王立坤,馮智星,張學工. 生物化學與生物物理進展. 2010(08)
[8]10%精噁唑禾草靈·氰氟草酯乳油在水稻上的殘留動態(tài)[J]. 郭正元,黃帆,徐珍. 生態(tài)與農村環(huán)境學報. 2008(01)
[9]氰氟草酯和精噁唑禾草靈對蝌蚪的毒性研究[J]. 黃帆,郭正元,徐珍,楊仁斌. 農業(yè)環(huán)境科學學報. 2007(03)
本文編號:3330940
【文章來源】:南昌大學江西省 211工程院校
【文章頁數】:38 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
CyB暴露可導致斑馬魚胚胎發(fā)育畸形和肝臟萎縮(A)斑馬魚農藥毒性實驗圖,圖上部分分別顯示了CyB分子式和結構式
第3章實驗結果9氧化活性。我們的結果表明,CyB暴露后CAT的酶活性以一定劑量依賴性顯著升高(圖2E)。SOD的抗氧化活性在0.5mg/LCyB組中顯著上調,與對照組相比增加了1.5倍。此外,在CyB暴露后MDA含量也隨濃度的增加而增加,0.1,0.3和0.5mg/LCyB暴露實驗組相比對照組分別增加了0.8、1.1和2.1倍。此外,我們還測試了在CyB暴露后甘油三酯(TG)等脂類的含量是否發(fā)生改變,相反,我們的結果表明,在CyB處理條件下,TG顯著降低。從以上結果來看,這些數據更進一步表明CyB能誘導斑馬魚胚胎免疫毒性和氧化應激改變。圖2CyB暴露后斑馬魚胚胎先天免疫細胞減少但氧化應激增加。(A)圖示72hpf不同濃度CyB暴露后斑馬魚幼魚頭部巨噬細胞。斑馬魚用中性紅染液染色,以上為每個組背視圖。標尺=50μm。(B)每個CyB處理實驗組巨噬細胞的量化統(tǒng),至少選擇15條斑馬魚幼魚作為統(tǒng)計。(C)Tg(lyz:DsRed)轉基因系幼魚在暴露于不同濃度的CyB中48hpf時顯示中性粒細胞,矩形框顯示斑馬魚尾巴CHT區(qū)域,白色箭頭標記RFP陽性細胞。(D)在每個CyB實驗組的CHT區(qū)域進行中性粒細胞定量統(tǒng)計,選擇至少10只斑馬魚幼魚用于統(tǒng)計計算。(E))CAT、SOD的抗氧化酶活性及相應測定每個CyB實驗組MDA、TG含量。這些值表示為均值±SEM(每個實驗組包含四個生物重復),*,p<0.05;**,p<0.01。3.3CyB暴露后RNA-Seq中差異性表達基因的鑒定為了研究斑馬魚胚胎CyB暴露后的基因表達模式,我們用高通量RNA-Seq鑒定CyB處理實驗組和對照組斑馬魚中差異表達基因(DEGs)。在IlluminaHi
第3章實驗結果11圖3在CyB處理實驗組和對照組之間通過RNA-Seq鑒定差異表達基因(DEGs)。(A)采用DEGseq軟件包在CyB處理實驗組和對照組中進行DEGs轉錄組測序。上調基因的數量(紅色箭頭)和下調基因(綠色箭頭)顯示在MA圖中。差異性表達超過或少于2倍,則認為DEGS是在我們的篩選標準。(B)在兩個CyB處理實驗組和兩個對照組中基因文庫中進行分層聚類分析,熱圖顯示,在至少兩個實驗條件下,基因表達水平顯著(P<0.001)提高(>2倍)或降低(<0.5倍)。(C)PCR驗證了斑馬魚胚胎所有基因在CyB暴露后的表達模式。三維坐標圖表示各組基因表達水平的總體差異。3.4KEGG和GO差異表達基因的功能分析為了更好地表征CyB暴露后斑馬魚胚胎中基因表達的調控,基于KEGG通路將DEGS功能分類為典型信號通路。結果,共有1402個DEGS與已知的途徑相匹配,其中1147個DEGS歸類到30個有統(tǒng)計學意義類別(P值<0.05)。藥物代謝-細胞色素P450”(12),“生物合成”抗生素“(29),“外來生物代謝”(10)排在十個最著名信號通路的前三位(圖4A)。另外,諸如“碳代謝”(18)和“空間生物合成”(5)等途徑在CyB暴露后也顯著富集在上調基因中。根據這些結果,我們得
【參考文獻】:
期刊論文
[1]單細胞分析技術在腫瘤研究中的應用進展[J]. 戴曦,宋琦,梁麗嫻. 實用醫(yī)學雜志. 2019(02)
[2]滑坡多源傳感器網絡立體觀測研究年度報告[J]. 劉春,李巍岳,陸平. 科技資訊. 2016(18)
[3]轉錄組學技術在水產動物研究中的運用[J]. 羅輝,葉華,肖世俊,鄭曙明,王曉清,王志勇. 水產學報. 2015(04)
[4]Value of a newly sequenced bacterial genome[J]. Eudes GV Barbosa,Flavia F Aburjaile,Rommel TJ Ramos,Adriana R Carneiro,Yves Le Loir,Jan Baumbach,Anderson Miyoshi,Artur Silva,Vasco Azevedo. World Journal of Biological Chemistry. 2014(02)
[5]轉錄組與RNA-Seq技術[J]. 張春蘭,秦孜娟,王桂芝,紀志賓,王建民. 生物技術通報. 2012(12)
[6]轉錄組研究新技術:RNA-Seq及其應用[J]. 祁云霞,劉永斌,榮威恒. 遺傳. 2011(11)
[7]新一代高通量RNA測序數據的處理與分析[J]. 王曦,汪小我,王立坤,馮智星,張學工. 生物化學與生物物理進展. 2010(08)
[8]10%精噁唑禾草靈·氰氟草酯乳油在水稻上的殘留動態(tài)[J]. 郭正元,黃帆,徐珍. 生態(tài)與農村環(huán)境學報. 2008(01)
[9]氰氟草酯和精噁唑禾草靈對蝌蚪的毒性研究[J]. 黃帆,郭正元,徐珍,楊仁斌. 農業(yè)環(huán)境科學學報. 2007(03)
本文編號:3330940
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