不同盐度下花鳗鲡鳃miRNA表达谱及其SOD基因的表达分析

发布时间：2020-05-23 12:09

【摘要】：MicroRNA (miRNA)作为一种典型的内源性非编码RNA,其主要通过转录后调控靶基因的表达。目前仅有少数miRNAs被确定与鱼类渗透压调控相关。而超氧化物歧化酶(SOD)作为主要的抗氧化物酶,在生物体中起到了保护机体免受超氧阴离子的损伤。至今miRNA和SOD基因在洄游性鱼类应对盐度变化的应答作用机制研究仍未见报道。本文以花鳗鲡为研究对象,研究了花鳗鲡在不同盐度下的miRNAs表达谱以及SOD基因在不同盐度下以及嗜水气单胞菌刺激下的表达变化,初步筛选出花鳗鲡参与渗透压调节的miRNAs,探究了花鳗鲡SOD基因在不同应激条件下的表达规律,为进一步研究花鳗鲡渗透压调节的分子机制以及SOD的抗氧化分子调控机理提供了理论依据。具体研究结果如下：(1)不同盐度下花鳗鲡鳃组织miRNA表达谱的分析通过Illumina Hiseq2000测序平台对三个不同盐度(FW,盐度0;BW,盐度10以及SW,盐度25)适应条件下的花鳗鲡鳃组织进行小RNA测序。经过去除冗余以及接头序列,FW组、BW组和SW处理组中分别有11,339,168、11,958,406和12,568,964条纯净序列(clean reads)。通过和miRbase数据库等进行比对分析,共鉴定出34个保守miRNAs和预测到613个新的miRNAs。其中,miR-10b-5p, miR-181a, miR-26a-5p, miR-30d和miR-99a-5p在三个盐度组中都高丰度表达。对比FW组和BW组,共有29个miRNAs显著上调以及72个miRNAs显著下调；通过对比FW组和SW组,共有24个miRNAs显著上调以及54个miRNAs显著下调；通过比对BW组和SW组,共有24个miRNAs显著上调以及45个miRNAs显著下调。通过对12个在不同盐度下差异表达的miRNAs进行时序分析,miR-122和miR-140-3p仅在SW组差异表达,在BW组基本不发生变化。MiR-10b-5p仅在BW组发生差异表达,在SW组中表达量基本保持不变。本研究中对不同盐度下差异表达miRNAs的鉴别表明其潜在的渗透压调控作用,为今后miRNAs的渗透压调控功能研究提供参考资料。(2)花鳗鲡SOD基因的表达分析通过同源比对以及全长克隆技术首次克隆并鉴别出了花鳗鲡两个SOD基因,分别命名为AmMnSOD和AmCu/ZnSOD基因。通过对这两个SOD基因进行一级到三级的结构分析,AmMnSOD基因中预测到了2个MnSOD家族特征区间以及在AmCu/ZnSOD基因中预测到了2个Cu/ZnSOD家族特征区间。通过系统进化树分析,结果显示这2个SOD基因在鱼类中高度保守。最后,通过荧光定量PCR技术检测这2个SOD基因在花鳗鲡不同组织的表达分布,结果显示,这2个SOD基因均在花鳗鲡的肝脏和肌肉组织中高度表达。通过对不同盐度(0、10和25盐度)处理下的花鳗鲡5种组织(鳃、肾、肠、肌肉和肝脏)进行SOD基因在mRNA水平和SOD酶活进行时序表达分析,结果表明这2个SOD基因在各个组织中的]mRNA表达量和酶活均显著差异表达,而与其它组织相比,肝脏表现出更强的氧化还原能力。此外,低盐度环境能显著刺激这2个SOD基因的表达,而高盐度环境下会抑制AmCu/ZnSOD和AmMnSOD基因mRNA表达以及SOD酶活。对嗜水气单胞菌注射和生理盐水注射处理下的花鳗鲡鳃、肝脏和肾3种组织进行分析,这2个SOD基因的mRNA.酶活以及蛋白在病菌刺激下均发生了显著差异表达(p0.05)。实验结果显示,相比于花鳗鲡的鳃组织,其肝脏和肾脏对病菌刺激有着更为敏感的免疫应答反应。由此说明,SOD基因参与了花鳗鲡的先天免疫反应。
【图文】：

图１１花，

本文编号：2677335