基于转录组测序鉴定自噬在小鼠精子发生过程中的动态变化

发布时间：2021-01-13 00:11

　　目的基于NCBI数据库中的小鼠精子发生3个时期（精原细胞、粗线期精母细胞、圆形精子）的转录组测序（RNA-Seq）数据,系统地揭示自噬通路及自噬相关基因在精子发生过程中的动态变化规律。方法从GEO数据库中下载精子发生3个时期的RNA-Seq数据（GSE100964）,对相邻阶段的差异表达基因分别进行代谢通路富集分析。从Autophagy Database里面取出783个自噬相关基因,对其中在精子发生3个时期的平均表达值大于1的636个自噬相关基因的表达量进行热图展示。结果发现精原细胞和粗线期精母细胞之间的差异表达基因可以显著富集到自噬通路和自噬相关的通路,而粗线期精母细胞和圆形精子之间的差异表达基因不能富集到自噬相关通路。此外,还发现636个自噬相关基因在精子发生过程中有3种主要表达模式。结论自噬在精子发生减数分裂起始前后的RNA水平发生了显著的变化,且自噬相关基因在精子发生过程中呈阶段特异表达。 

【文章来源】：基础医学与临床. 2019,39(05)

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【部分图文】：

差异表达基因的火山图Fig1VolcanoplotofdifferentiallyexpressedgenesA.volcanoplotofdifferentiallyexpressedgenesofspermatogoniaversuspachytene;B.volcanoplotofdifferentiallyex-pressedgenesofpachyteneversusroundspermatid;UPmeansup-regulation

基础医学与临床Basic＆ClinicalMedicine2019.39(5)A.heatmapoftheexpressionofautophagyrelatedgenesduringspermatogenesis;B.boxplotshowingtheexpressionlevels(fragmentsperkilobasemillion［FPKM］)ofsomeautophagy-relatedgenesthatchangedramatically;thecolorkeyfromredtoblueindicateshightolowexpressionvalues图3自噬相关基因在精子发生阶段表达量Fig3Expressionlevelsofautophagyrelatedgenesduringspermatogenesis3讨论在正常生理条件下，自噬促进前列腺的正常发育和维持，促进精子形成。在生理和病理生理条件(如饥饿、环境化学物质、辐射等)下，自噬在生精细胞中被激活，通过抑制生精细胞凋亡来维持生精细胞的生存［1］。自噬对精子发生有重要的调控作用，然而，还没有从全转录组大规模分析自噬相关基因在精子发生过程中的表达及动态变化。因此，本研究利用生物信息学方法以及自噬相关数据资源，从精子发生转录组测序数据中研究自噬通路及自噬相关基因在精子发生过程中的动态变化。精原细胞和粗线期精母细胞之间的差异表达基因可以显著富集到自噬通路和自噬相关的通路，表明自噬在精子发生减数分裂起始前后的ＲNA水平发生了显著的变化。在酵母中，自噬影响减数分裂的起始而不是减数分裂后期［7］。自噬是体外成熟的猪卵母细胞进行减数分裂所必需的［8］。这一步的分析结果与酵母和猪的结果相似，但未来还需要进一步的实验数据进行验证。利用生物信息学分析工具，发现自噬相关基因在精子发生过程中有3种主要的表达模式，即为在精原细胞、粗线期精母细胞、圆形精子细胞中为阶段特异表达，猜测自噬可能作用于这


本文编号：2973821