基于RNA-Seq分析食欲素A對綿羊卵巢黃體化顆粒細胞基因表達的影響
發(fā)布時間:2021-08-30 19:47
食欲素A(orexin A)作為一種重要的神經(jīng)肽類激素,通過與G蛋白耦聯(lián)受體結(jié)合影響生殖功能。為了研究orexin A對綿羊黃體化顆粒細胞基因表達的影響及其信號網(wǎng)絡,培養(yǎng)綿羊卵巢黃體化顆粒細胞進行鑒定,提取黃體化顆粒細胞組和添加Orexin A的黃體化顆粒細胞組的RNA,采用lllumina測序技術(shù)進行測序,利用生物信息學方法對轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進行分析,在測序數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的基礎上,對差異表達的基因進行篩選、功能注釋和富集分析。結(jié)果表明,黃體化顆粒細胞組的孕酮分泌量顯著高于未黃體化顆粒細胞組;轉(zhuǎn)錄組測序共獲得了50個差異基因,其中上調(diào)表達20個,下調(diào)30個;發(fā)現(xiàn)多個與細胞周期調(diào)控、繁殖及代謝相關(guān)的高表達基因,如PRRT2、ID1、RRM2、ATP6、ATP8、KIRREL、SOX4、TBX3等基因,結(jié)合GO分析和KEGG通路分析表明,差異基因主要參與代謝途徑、氧化磷酸化、癌癥信號通路、GnRH信號通路、cGMP-PKG信號通路、Rap1信號通路、Wnt信號通路以及Ca離子信號通路等。本試驗為進一步闡明orexin A影響綿羊的生殖調(diào)控提供了依據(jù)。
【文章來源】:中國獸醫(yī)學報. 2020,40(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
綿羊卵巢黃體化顆粒細胞鑒定
表3 添加orexin A上、下調(diào)前10位的基因 基因 FLE-1ctrlFPKM FLE-2ctrlFPKM FLE-3ctrlFPKM Ore-A-1caseFPKM Ore-A-2caseFPKM Ore-A-3caseFPKM 上調(diào) ATP6 3 807.43 10 912.09 11 674.51 11 684.87 14 103.26 25 859.59 ND4 1 330.32 4 385.25 6 331.00 4 017.49 6 688.66 16 840.97 ND1 1 343.91 3 194.67 4 536.10 3 240.76 5 259.64 12 618.19 ND2 1 334.63 2 250.28 3 545.24 2 618.19 4 381.46 12 277.03 ATP8 640.65 2 146.63 6 302.27 2 972.00 7 304.28 20 052.39 UCP2 15.76 36.01 21.12 20.66 49.02 23.20 LOC101104471 11.24 1.27 9.53 1.44 18.17 71.89 ADCY7 5.06 5.90 3.70 6.00 5.71 4.97 DNAJC30 1.12 1.56 2.24 2.76 5.94 3.26 IL6R 0.69 1.57 1.07 1.30 1.12 1.83 下調(diào) LOC101110546 1 427.01 1 959.08 458.65 89.20 17.99 90.80 LOC105611998 1 275.62 652.55 353.48 551.86 427.25 403.92 LOC101120606 1 010.76 394.92 235.08 356.77 266.88 299.63 LOC105604154 1 154.30 336.06 201.74 288.95 298.18 224.41 ANP32B 538.12 183.53 134.21 194.60 145.37 80.80 RDX 395.50 111.88 57.22 117.90 65.49 57.90 APRT 200.38 65.66 41.71 68.70 41.83 45.07 PSIP1 121.29 41.89 27.98 48.11 31.33 24.54 SLU7 91.03 40.04 27.23 39.08 25.74 20.99 PARD3B 95.66 34.31 17.99 32.92 16.32 15.21圖3 差異基因 KEGG 富集分析結(jié)果
圖2 添加orexin A的黃體化顆粒細胞組與對照組基因表達比較 紅色點表示上調(diào)表達,綠色點表示下調(diào)表達,藍色點表示表達量無明顯變化在上調(diào)基因中,線粒體基因中ND1和ND2基因直接參與氫與電子傳遞,并通過氧化磷酸化產(chǎn)生ATP,參與能量代謝調(diào)節(jié)[7];ND2基因表達下降導致復合物Ⅰ酶活性的改變,影響卵子的活力,從而影響卵子的受精[8];ATP6和ATP8是呼吸鏈傳遞過程中不可或缺的部分,ATP6和ATP8基因相鄰分布,ATPase是生物體內(nèi)廣泛存在于細胞膜上的一種極為重要的酶,其功能主要是維持細胞內(nèi)外離子滲透壓和跨膜電化學平衡以及細胞能量代謝[9-11];ATP6、ATP8、ND4和ND6等基因缺失使線粒體呼吸鏈上主要的酶不能轉(zhuǎn)錄和表達,引起呼吸復合物在分子裝配上受到損害,使細胞內(nèi)能量產(chǎn)生減少從而導致卵巢老化,使卵巢功能下降[12-13],受精卵著床、胚胎發(fā)育以及產(chǎn)乳等均離不開黃體化顆粒細胞線粒體的成熟、再分配、產(chǎn)生以及能量積累。編碼的富脯氨酸跨膜蛋白2(PRRT2)又名PKC,參與GnRH信號通路、Wnt信號通路、cGMP-PKG 信號通路、NF-kappa B 信號通路、Rap1 信號通路和Ca離子信號通路,能夠在第二信使的調(diào)節(jié)下參與卵巢黃體化顆粒細胞的生理功能。RRM2參與P53信號通路,調(diào)控細胞的增殖和凋亡。KIRREL存在于不同的卵巢細胞中,在顆粒細胞中表達較高,在培養(yǎng)的顆粒細胞中,KIRREL的下調(diào)導致類固醇激素分泌下降,KIRREL與顆粒細胞中MAPK1/3和MAPK14磷酸化的快速增加致使細胞增殖[14]。因此,KIRREL是一種與生殖有關(guān)的潛在代謝信使。推測KIRREL可能通過MAPK信號通路對黃體化顆粒細胞產(chǎn)生影響。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新疆地方綿羊ND2基因多態(tài)性及系統(tǒng)發(fā)育分析[J]. 王世鋒,米耶斯爾,詹建立,張秀英,王玉濤. 江蘇農(nóng)業(yè)科學. 2018(13)
[2]食欲素A對綿羊卵巢顆粒細胞分泌孕酮以及cAMP含量的影響[J]. 李敏,祖寧,張超思,徐曉靜,劉永志. 中國獸醫(yī)科學. 2017(11)
[3]食欲素A對綿羊卵巢顆粒細胞孕酮相關(guān)蛋白表達的影響[J]. 祖寧,李敏,黃曉瑜,徐曉靜,米焱,劉永志. 中國獸醫(yī)學報. 2017(10)
[4]Tbx3基因與胚胎發(fā)育關(guān)系的研究進展[J]. 劉玄璽,李青松. 醫(yī)學綜述. 2016(22)
[5]環(huán)核苷酸門控離子通道的結(jié)構(gòu)、功能及活性調(diào)節(jié)[J]. 王正朝,黃瑞華,潘玲梅,李學斌,石放雄. 中國生物化學與分子生物學報. 2006(04)
[6]卵巢老化與卵巢線粒體DNA缺失的關(guān)系[J]. 閆琳麗,鄺健全,鄧慶麗. 中華婦產(chǎn)科雜志. 1998(06)
碩士論文
[1]雞線粒體ND1、ND2基因遺傳變異及其效應的研究[D]. 侯玲靈.四川農(nóng)業(yè)大學 2012
[2]山羊黃體細胞的分離培養(yǎng)和鑒定方法的研究[D]. 盧習.西北農(nóng)林科技大學 2011
本文編號:3373393
【文章來源】:中國獸醫(yī)學報. 2020,40(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:6 頁
【部分圖文】:
綿羊卵巢黃體化顆粒細胞鑒定
表3 添加orexin A上、下調(diào)前10位的基因 基因 FLE-1ctrlFPKM FLE-2ctrlFPKM FLE-3ctrlFPKM Ore-A-1caseFPKM Ore-A-2caseFPKM Ore-A-3caseFPKM 上調(diào) ATP6 3 807.43 10 912.09 11 674.51 11 684.87 14 103.26 25 859.59 ND4 1 330.32 4 385.25 6 331.00 4 017.49 6 688.66 16 840.97 ND1 1 343.91 3 194.67 4 536.10 3 240.76 5 259.64 12 618.19 ND2 1 334.63 2 250.28 3 545.24 2 618.19 4 381.46 12 277.03 ATP8 640.65 2 146.63 6 302.27 2 972.00 7 304.28 20 052.39 UCP2 15.76 36.01 21.12 20.66 49.02 23.20 LOC101104471 11.24 1.27 9.53 1.44 18.17 71.89 ADCY7 5.06 5.90 3.70 6.00 5.71 4.97 DNAJC30 1.12 1.56 2.24 2.76 5.94 3.26 IL6R 0.69 1.57 1.07 1.30 1.12 1.83 下調(diào) LOC101110546 1 427.01 1 959.08 458.65 89.20 17.99 90.80 LOC105611998 1 275.62 652.55 353.48 551.86 427.25 403.92 LOC101120606 1 010.76 394.92 235.08 356.77 266.88 299.63 LOC105604154 1 154.30 336.06 201.74 288.95 298.18 224.41 ANP32B 538.12 183.53 134.21 194.60 145.37 80.80 RDX 395.50 111.88 57.22 117.90 65.49 57.90 APRT 200.38 65.66 41.71 68.70 41.83 45.07 PSIP1 121.29 41.89 27.98 48.11 31.33 24.54 SLU7 91.03 40.04 27.23 39.08 25.74 20.99 PARD3B 95.66 34.31 17.99 32.92 16.32 15.21圖3 差異基因 KEGG 富集分析結(jié)果
圖2 添加orexin A的黃體化顆粒細胞組與對照組基因表達比較 紅色點表示上調(diào)表達,綠色點表示下調(diào)表達,藍色點表示表達量無明顯變化在上調(diào)基因中,線粒體基因中ND1和ND2基因直接參與氫與電子傳遞,并通過氧化磷酸化產(chǎn)生ATP,參與能量代謝調(diào)節(jié)[7];ND2基因表達下降導致復合物Ⅰ酶活性的改變,影響卵子的活力,從而影響卵子的受精[8];ATP6和ATP8是呼吸鏈傳遞過程中不可或缺的部分,ATP6和ATP8基因相鄰分布,ATPase是生物體內(nèi)廣泛存在于細胞膜上的一種極為重要的酶,其功能主要是維持細胞內(nèi)外離子滲透壓和跨膜電化學平衡以及細胞能量代謝[9-11];ATP6、ATP8、ND4和ND6等基因缺失使線粒體呼吸鏈上主要的酶不能轉(zhuǎn)錄和表達,引起呼吸復合物在分子裝配上受到損害,使細胞內(nèi)能量產(chǎn)生減少從而導致卵巢老化,使卵巢功能下降[12-13],受精卵著床、胚胎發(fā)育以及產(chǎn)乳等均離不開黃體化顆粒細胞線粒體的成熟、再分配、產(chǎn)生以及能量積累。編碼的富脯氨酸跨膜蛋白2(PRRT2)又名PKC,參與GnRH信號通路、Wnt信號通路、cGMP-PKG 信號通路、NF-kappa B 信號通路、Rap1 信號通路和Ca離子信號通路,能夠在第二信使的調(diào)節(jié)下參與卵巢黃體化顆粒細胞的生理功能。RRM2參與P53信號通路,調(diào)控細胞的增殖和凋亡。KIRREL存在于不同的卵巢細胞中,在顆粒細胞中表達較高,在培養(yǎng)的顆粒細胞中,KIRREL的下調(diào)導致類固醇激素分泌下降,KIRREL與顆粒細胞中MAPK1/3和MAPK14磷酸化的快速增加致使細胞增殖[14]。因此,KIRREL是一種與生殖有關(guān)的潛在代謝信使。推測KIRREL可能通過MAPK信號通路對黃體化顆粒細胞產(chǎn)生影響。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新疆地方綿羊ND2基因多態(tài)性及系統(tǒng)發(fā)育分析[J]. 王世鋒,米耶斯爾,詹建立,張秀英,王玉濤. 江蘇農(nóng)業(yè)科學. 2018(13)
[2]食欲素A對綿羊卵巢顆粒細胞分泌孕酮以及cAMP含量的影響[J]. 李敏,祖寧,張超思,徐曉靜,劉永志. 中國獸醫(yī)科學. 2017(11)
[3]食欲素A對綿羊卵巢顆粒細胞孕酮相關(guān)蛋白表達的影響[J]. 祖寧,李敏,黃曉瑜,徐曉靜,米焱,劉永志. 中國獸醫(yī)學報. 2017(10)
[4]Tbx3基因與胚胎發(fā)育關(guān)系的研究進展[J]. 劉玄璽,李青松. 醫(yī)學綜述. 2016(22)
[5]環(huán)核苷酸門控離子通道的結(jié)構(gòu)、功能及活性調(diào)節(jié)[J]. 王正朝,黃瑞華,潘玲梅,李學斌,石放雄. 中國生物化學與分子生物學報. 2006(04)
[6]卵巢老化與卵巢線粒體DNA缺失的關(guān)系[J]. 閆琳麗,鄺健全,鄧慶麗. 中華婦產(chǎn)科雜志. 1998(06)
碩士論文
[1]雞線粒體ND1、ND2基因遺傳變異及其效應的研究[D]. 侯玲靈.四川農(nóng)業(yè)大學 2012
[2]山羊黃體細胞的分離培養(yǎng)和鑒定方法的研究[D]. 盧習.西北農(nóng)林科技大學 2011
本文編號:3373393
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