转录组测序技术分析氰氟草酯暴露后斑马鱼胚胎的肝毒性和免疫毒性
发布时间：2021-08-09 00:00
目的:探讨氰氟草酯对斑马鱼胚胎肝毒性和免疫毒性。方法:利用转录组学测序技术对实验组和对照组斑马鱼胚胎进行基因分析来了解其对斑马鱼胚胎的毒性作用。结果:氰氟草酯（CyB）已被用作防治水稻的主要除草剂。然而,由于容易转移到水生环境中,CyB对水生生物的影响尚未完全了解。在这项研究中,我们系统地探索CyB暴露对斑马鱼胚胎的毒性作用。首先,CyB明显降低存活率和引起一系列形态学畸形的剂量依赖性方式。同时,肝脏面积和巨噬细胞、中性粒细胞等天然免疫细胞的数量在CyB暴露时明显减少。此外,氧化应激水平极大地诱导了抗氧化酶活性,如CAT和SOD随着CyB浓度的增加而增加。其次,RNA-Seq鉴定了1,402个差异表达基因,包括621个上调基因和781个下调基因在斑马鱼胚胎中的表达。在CyB暴露后。KEGG信号通路分析显示药物等代谢途径、代谢-细胞色素P450、抗生素的生物合成和外来物质的代谢明显富集。GO功能分析进一步表明氧化还原过程,胆固醇反向转运和甘油三酯分解过程显著富集后暴露。此外,分层聚类分析证明了脂质相关基因代谢、氧化还原和免疫主要在CyB暴露后激活。最后,一些炎症细胞因子和趋化因子如IL-...
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：38 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CyB暴露可导致斑马鱼胚胎发育畸形和肝脏萎缩（A）斑马鱼农药毒性实验图，图上部分分别显示了CyB分子式和结构式
第3章实验结果9氧化活性。我们的结果表明，CyB暴露后CAT的酶活性以一定剂量依赖性显著升高(图2E）。SOD的抗氧化活性在0.5mg/LCyB组中显著上调，与对照组相比增加了1.5倍。此外，在CyB暴露后MDA含量也随浓度的增加而增加，0.1,0.3和0.5mg/LCyB暴露实验组相比对照组分别增加了0.8、1.1和2.1倍。此外，我们还测试了在CyB暴露后甘油三酯（TG）等脂类的含量是否发生改变，相反，我们的结果表明，在CyB处理条件下，TG显著降低。从以上结果来看，这些数据更进一步表明CyB能诱导斑马鱼胚胎免疫毒性和氧化应激改变。图2CyB暴露后斑马鱼胚胎先天免疫细胞减少但氧化应激增加。（A）图示72hpf不同浓度CyB暴露后斑马鱼幼鱼头部巨噬细胞。斑马鱼用中性红染液染色，以上为每个组背视图。标尺=50μm。（B）每个CyB处理实验组巨噬细胞的量化统，至少选择15条斑马鱼幼鱼作为统计。（C）Tg(lyz：DsRed)转基因系幼鱼在暴露于不同浓度的CyB中48hpf时显示中性粒细胞，矩形框显示斑马鱼尾巴CHT区域，白色箭头标记RFP阳性细胞。（D）在每个CyB实验组的CHT区域进行中性粒细胞定量统计，选择至少10只斑马鱼幼鱼用于统计计算。（E）)CAT、SOD的抗氧化酶活性及相应测定每个CyB实验组MDA、TG含量。这些值表示为均值±SEM（每个实验组包含四个生物重复），*，p<0.05;**，p<0.01。3.3CyB暴露后RNA-Seq中差异性表达基因的鉴定为了研究斑马鱼胚胎CyB暴露后的基因表达模式，我们用高通量RNA-Seq鉴定CyB处理实验组和对照组斑马鱼中差异表达基因(DEGs)。在IlluminaHi
第3章实验结果11图3在CyB处理实验组和对照组之间通过RNA-Seq鉴定差异表达基因（DEGs）。（A）采用DEGseq软件包在CyB处理实验组和对照组中进行DEGs转录组测序。上调基因的数量（红色箭头）和下调基因（绿色箭头）显示在MA图中。差异性表达超过或少于2倍，则认为DEGS是在我们的筛选标准。（B）在两个CyB处理实验组和两个对照组中基因文库中进行分层聚类分析，热图显示，在至少两个实验条件下，基因表达水平显著(P<0.001)提高（>2倍)或降低(<0.5倍）。（C）PCR验证了斑马鱼胚胎所有基因在CyB暴露后的表达模式。三维坐标图表示各组基因表达水平的总体差异。3.4KEGG和GO差异表达基因的功能分析为了更好地表征CyB暴露后斑马鱼胚胎中基因表达的调控，基于KEGG通路将DEGS功能分类为典型信号通路。结果，共有1402个DEGS与已知的途径相匹配，其中1147个DEGS归类到30个有统计学意义类别(P值<0.05)。药物代谢-细胞色素P450”（12），“生物合成”抗生素“（29)，“外来生物代谢”(10)排在十个最著名信号通路的前三位（图4A）。另外，诸如“碳代谢”（18)和“空间生物合成”(5）等途径在CyB暴露后也显著富集在上调基因中。根据这些结果，我们得
【参考文献】：
期刊论文
[1]单细胞分析技术在肿瘤研究中的应用进展[J]. 戴曦,宋琦,梁丽娴. 实用医学杂志. 2019(02)
[2]滑坡多源传感器网络立体观测研究年度报告[J]. 刘春,李巍岳,陆平. 科技资讯. 2016(18)
[3]转录组学技术在水产动物研究中的运用[J]. 罗辉,叶华,肖世俊,郑曙明,王晓清,王志勇. 水产学报. 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]转录组与RNA-Seq技术[J]. 张春兰,秦孜娟,王桂芝,纪志宾,王建民. 生物技术通报. 2012(12)
[6]转录组研究新技术:RNA-Seq及其应用[J]. 祁云霞,刘永斌,荣威恒. 遗传. 2011(11)
[7]新一代高通量RNA测序数据的处理与分析[J]. 王曦,汪小我,王立坤,冯智星,张学工. 生物化学与生物物理进展. 2010(08)
[8]10%精噁唑禾草灵·氰氟草酯乳油在水稻上的残留动态[J]. 郭正元,黄帆,徐珍. 生态与农村环境学报. 2008(01)
[9]氰氟草酯和精噁唑禾草灵对蝌蚪的毒性研究[J]. 黄帆,郭正元,徐珍,杨仁斌. 农业环境科学学报. 2007(03)
本文编号：3330940
【文章来源】：南昌大学江西省 211工程院校
【文章页数】：38 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CyB暴露可导致斑马鱼胚胎发育畸形和肝脏萎缩（A）斑马鱼农药毒性实验图，图上部分分别显示了CyB分子式和结构式
第3章实验结果9氧化活性。我们的结果表明，CyB暴露后CAT的酶活性以一定剂量依赖性显著升高(图2E）。SOD的抗氧化活性在0.5mg/LCyB组中显著上调，与对照组相比增加了1.5倍。此外，在CyB暴露后MDA含量也随浓度的增加而增加，0.1,0.3和0.5mg/LCyB暴露实验组相比对照组分别增加了0.8、1.1和2.1倍。此外，我们还测试了在CyB暴露后甘油三酯（TG）等脂类的含量是否发生改变，相反，我们的结果表明，在CyB处理条件下，TG显著降低。从以上结果来看，这些数据更进一步表明CyB能诱导斑马鱼胚胎免疫毒性和氧化应激改变。图2CyB暴露后斑马鱼胚胎先天免疫细胞减少但氧化应激增加。（A）图示72hpf不同浓度CyB暴露后斑马鱼幼鱼头部巨噬细胞。斑马鱼用中性红染液染色，以上为每个组背视图。标尺=50μm。（B）每个CyB处理实验组巨噬细胞的量化统，至少选择15条斑马鱼幼鱼作为统计。（C）Tg(lyz：DsRed)转基因系幼鱼在暴露于不同浓度的CyB中48hpf时显示中性粒细胞，矩形框显示斑马鱼尾巴CHT区域，白色箭头标记RFP阳性细胞。（D）在每个CyB实验组的CHT区域进行中性粒细胞定量统计，选择至少10只斑马鱼幼鱼用于统计计算。（E）)CAT、SOD的抗氧化酶活性及相应测定每个CyB实验组MDA、TG含量。这些值表示为均值±SEM（每个实验组包含四个生物重复），*，p<0.05;**，p<0.01。3.3CyB暴露后RNA-Seq中差异性表达基因的鉴定为了研究斑马鱼胚胎CyB暴露后的基因表达模式，我们用高通量RNA-Seq鉴定CyB处理实验组和对照组斑马鱼中差异表达基因(DEGs)。在IlluminaHi
第3章实验结果11图3在CyB处理实验组和对照组之间通过RNA-Seq鉴定差异表达基因（DEGs）。（A）采用DEGseq软件包在CyB处理实验组和对照组中进行DEGs转录组测序。上调基因的数量（红色箭头）和下调基因（绿色箭头）显示在MA图中。差异性表达超过或少于2倍，则认为DEGS是在我们的筛选标准。（B）在两个CyB处理实验组和两个对照组中基因文库中进行分层聚类分析，热图显示，在至少两个实验条件下，基因表达水平显著(P<0.001)提高（>2倍)或降低(<0.5倍）。（C）PCR验证了斑马鱼胚胎所有基因在CyB暴露后的表达模式。三维坐标图表示各组基因表达水平的总体差异。3.4KEGG和GO差异表达基因的功能分析为了更好地表征CyB暴露后斑马鱼胚胎中基因表达的调控，基于KEGG通路将DEGS功能分类为典型信号通路。结果，共有1402个DEGS与已知的途径相匹配，其中1147个DEGS归类到30个有统计学意义类别(P值<0.05)。药物代谢-细胞色素P450”（12），“生物合成”抗生素“（29)，“外来生物代谢”(10)排在十个最著名信号通路的前三位（图4A）。另外，诸如“碳代谢”（18)和“空间生物合成”(5）等途径在CyB暴露后也显著富集在上调基因中。根据这些结果，我们得
【参考文献】：
期刊论文
[1]单细胞分析技术在肿瘤研究中的应用进展[J]. 戴曦,宋琦,梁丽娴. 实用医学杂志. 2019(02)
[2]滑坡多源传感器网络立体观测研究年度报告[J]. 刘春,李巍岳,陆平. 科技资讯. 2016(18)
[3]转录组学技术在水产动物研究中的运用[J]. 罗辉,叶华,肖世俊,郑曙明,王晓清,王志勇. 水产学报. 2015(04)
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[6]转录组研究新技术:RNA-Seq及其应用[J]. 祁云霞,刘永斌,荣威恒. 遗传. 2011(11)
[7]新一代高通量RNA测序数据的处理与分析[J]. 王曦,汪小我,王立坤,冯智星,张学工. 生物化学与生物物理进展. 2010(08)
[8]10%精噁唑禾草灵·氰氟草酯乳油在水稻上的残留动态[J]. 郭正元,黄帆,徐珍. 生态与农村环境学报. 2008(01)
[9]氰氟草酯和精噁唑禾草灵对蝌蚪的毒性研究[J]. 黄帆,郭正元,徐珍,杨仁斌. 农业环境科学学报. 2007(03)
本文编号：3330940
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