目的基于NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中的小鼠精子發(fā)生3個(gè)時(shí)期（精原細(xì)胞、粗線期精母細(xì)胞、圓形精子）的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序（RNA-Seq）數(shù)據(jù),系統(tǒng)地揭示自噬通路及自噬相關(guān)基因在精子發(fā)生過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。方法從GEO數(shù)據(jù)庫(kù)中下載精子發(fā)生3個(gè)時(shí)期的RNA-Seq數(shù)據(jù)（GSE100964）,對(duì)相鄰階段的差異表達(dá)基因分別進(jìn)行代謝通路富集分析。從Autophagy Database里面取出783個(gè)自噬相關(guān)基因,對(duì)其中在精子發(fā)生3個(gè)時(shí)期的平均表達(dá)值大于1的636個(gè)自噬相關(guān)基因的表達(dá)量進(jìn)行熱圖展示。結(jié)果發(fā)現(xiàn)精原細(xì)胞和粗線期精母細(xì)胞之間的差異表達(dá)基因可以顯著富集到自噬通路和自噬相關(guān)的通路,而粗線期精母細(xì)胞和圓形精子之間的差異表達(dá)基因不能富集到自噬相關(guān)通路。此外,還發(fā)現(xiàn)636個(gè)自噬相關(guān)基因在精子發(fā)生過(guò)程中有3種主要表達(dá)模式。結(jié)論自噬在精子發(fā)生減數(shù)分裂起始前后的RNA水平發(fā)生了顯著的變化,且自噬相關(guān)基因在精子發(fā)生過(guò)程中呈階段特異表達(dá)。 

【文章來(lái)源】：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床. 2019,39(05)

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【部分圖文】：

差異表達(dá)基因的火山圖Fig1VolcanoplotofdifferentiallyexpressedgenesA.volcanoplotofdifferentiallyexpressedgenesofspermatogoniaversuspachytene;B.volcanoplotofdifferentiallyex-pressedgenesofpachyteneversusroundspermatid;UPmeansup-regulation

基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床Basic＆ClinicalMedicine2019.39(5)A.heatmapoftheexpressionofautophagyrelatedgenesduringspermatogenesis;B.boxplotshowingtheexpressionlevels(fragmentsperkilobasemillion［FPKM］)ofsomeautophagy-relatedgenesthatchangedramatically;thecolorkeyfromredtoblueindicateshightolowexpressionvalues圖3自噬相關(guān)基因在精子發(fā)生階段表達(dá)量Fig3Expressionlevelsofautophagyrelatedgenesduringspermatogenesis3討論在正常生理?xiàng)l件下，自噬促進(jìn)前列腺的正常發(fā)育和維持，促進(jìn)精子形成。在生理和病理生理?xiàng)l件(如饑餓、環(huán)境化學(xué)物質(zhì)、輻射等)下，自噬在生精細(xì)胞中被激活，通過(guò)抑制生精細(xì)胞凋亡來(lái)維持生精細(xì)胞的生存［1］。自噬對(duì)精子發(fā)生有重要的調(diào)控作用，然而，還沒(méi)有從全轉(zhuǎn)錄組大規(guī)模分析自噬相關(guān)基因在精子發(fā)生過(guò)程中的表達(dá)及動(dòng)態(tài)變化。因此，本研究利用生物信息學(xué)方法以及自噬相關(guān)數(shù)據(jù)資源，從精子發(fā)生轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)中研究自噬通路及自噬相關(guān)基因在精子發(fā)生過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化。精原細(xì)胞和粗線期精母細(xì)胞之間的差異表達(dá)基因可以顯著富集到自噬通路和自噬相關(guān)的通路，表明自噬在精子發(fā)生減數(shù)分裂起始前后的ＲNA水平發(fā)生了顯著的變化。在酵母中，自噬影響減數(shù)分裂的起始而不是減數(shù)分裂后期［7］。自噬是體外成熟的豬卵母細(xì)胞進(jìn)行減數(shù)分裂所必需的［8］。這一步的分析結(jié)果與酵母和豬的結(jié)果相似，但未來(lái)還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。利用生物信息學(xué)分析工具，發(fā)現(xiàn)自噬相關(guān)基因在精子發(fā)生過(guò)程中有3種主要的表達(dá)模式，即為在精原細(xì)胞、粗線期精母細(xì)胞、圓形精子細(xì)胞中為階段特異表達(dá)，猜測(cè)自噬可能作用于這


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