基于RNA-Seq分析食欲素A对绵羊卵巢黄体化颗粒细胞基因表达的影响
发布时间：2021-08-30 19:47
食欲素A（orexin A）作为一种重要的神经肽类激素,通过与G蛋白耦联受体结合影响生殖功能。为了研究orexin A对绵羊黄体化颗粒细胞基因表达的影响及其信号网络,培养绵羊卵巢黄体化颗粒细胞进行鉴定,提取黄体化颗粒细胞组和添加Orexin A的黄体化颗粒细胞组的RNA,采用lllumina测序技术进行测序,利用生物信息学方法对转录组数据进行分析,在测序数据质量控制的基础上,对差异表达的基因进行筛选、功能注释和富集分析。结果表明,黄体化颗粒细胞组的孕酮分泌量显著高于未黄体化颗粒细胞组;转录组测序共获得了50个差异基因,其中上调表达20个,下调30个;发现多个与细胞周期调控、繁殖及代谢相关的高表达基因,如PRRT2、ID1、RRM2、ATP6、ATP8、KIRREL、SOX4、TBX3等基因,结合GO分析和KEGG通路分析表明,差异基因主要参与代谢途径、氧化磷酸化、癌症信号通路、GnRH信号通路、cGMP-PKG信号通路、Rap1信号通路、Wnt信号通路以及Ca离子信号通路等。本试验为进一步阐明orexin A影响绵羊的生殖调控提供了依据。
【文章来源】：中国兽医学报. 2020,40(05)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
绵羊卵巢黄体化颗粒细胞鉴定
表3 添加orexin A上、下调前10位的基因 基因 FLE-1ctrlFPKM FLE-2ctrlFPKM FLE-3ctrlFPKM Ore-A-1caseFPKM Ore-A-2caseFPKM Ore-A-3caseFPKM 上调 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 下调 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图3 差异基因 KEGG 富集分析结果
图2 添加orexin A的黄体化颗粒细胞组与对照组基因表达比较 红色点表示上调表达,绿色点表示下调表达,蓝色点表示表达量无明显变化在上调基因中,线粒体基因中ND1和ND2基因直接参与氢与电子传递,并通过氧化磷酸化产生ATP,参与能量代谢调节[7];ND2基因表达下降导致复合物Ⅰ酶活性的改变,影响卵子的活力,从而影响卵子的受精[8];ATP6和ATP8是呼吸链传递过程中不可或缺的部分,ATP6和ATP8基因相邻分布,ATPase是生物体内广泛存在于细胞膜上的一种极为重要的酶,其功能主要是维持细胞内外离子渗透压和跨膜电化学平衡以及细胞能量代谢[9-11];ATP6、ATP8、ND4和ND6等基因缺失使线粒体呼吸链上主要的酶不能转录和表达,引起呼吸复合物在分子装配上受到损害,使细胞内能量产生减少从而导致卵巢老化,使卵巢功能下降[12-13],受精卵着床、胚胎发育以及产乳等均离不开黄体化颗粒细胞线粒体的成熟、再分配、产生以及能量积累。编码的富脯氨酸跨膜蛋白2(PRRT2)又名PKC,参与GnRH信号通路、Wnt信号通路、cGMP-PKG 信号通路、NF-kappa B 信号通路、Rap1 信号通路和Ca离子信号通路,能够在第二信使的调节下参与卵巢黄体化颗粒细胞的生理功能。RRM2参与P53信号通路,调控细胞的增殖和凋亡。KIRREL存在于不同的卵巢细胞中,在颗粒细胞中表达较高,在培养的颗粒细胞中,KIRREL的下调导致类固醇激素分泌下降,KIRREL与颗粒细胞中MAPK1/3和MAPK14磷酸化的快速增加致使细胞增殖[14]。因此,KIRREL是一种与生殖有关的潜在代谢信使。推测KIRREL可能通过MAPK信号通路对黄体化颗粒细胞产生影响。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新疆地方绵羊ND2基因多态性及系统发育分析[J]. 王世锋,米耶斯尔,詹建立,张秀英,王玉涛. 江苏农业科学. 2018(13)
[2]食欲素A对绵羊卵巢颗粒细胞分泌孕酮以及cAMP含量的影响[J]. 李敏,祖宁,张超思,徐晓静,刘永志. 中国兽医科学. 2017(11)
[3]食欲素A对绵羊卵巢颗粒细胞孕酮相关蛋白表达的影响[J]. 祖宁,李敏,黄晓瑜,徐晓静,米焱,刘永志. 中国兽医学报. 2017(10)
[4]Tbx3基因与胚胎发育关系的研究进展[J]. 刘玄玺,李青松. 医学综述. 2016(22)
[5]环核苷酸门控离子通道的结构、功能及活性调节[J]. 王正朝,黄瑞华,潘玲梅,李学斌,石放雄. 中国生物化学与分子生物学报. 2006(04)
[6]卵巢老化与卵巢线粒体DNA缺失的关系[J]. 闫琳丽,邝健全,邓庆丽. 中华妇产科杂志. 1998(06)
硕士论文
[1]鸡线粒体ND1、ND2基因遗传变异及其效应的研究[D]. 侯玲灵.四川农业大学 2012
[2]山羊黄体细胞的分离培养和鉴定方法的研究[D]. 卢习.西北农林科技大学 2011
本文编号：3373393
【文章来源】：中国兽医学报. 2020,40(05)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
绵羊卵巢黄体化颗粒细胞鉴定
表3 添加orexin A上、下调前10位的基因 基因 FLE-1ctrlFPKM FLE-2ctrlFPKM FLE-3ctrlFPKM Ore-A-1caseFPKM Ore-A-2caseFPKM Ore-A-3caseFPKM 上调 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 下调 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图3 差异基因 KEGG 富集分析结果
图2 添加orexin A的黄体化颗粒细胞组与对照组基因表达比较 红色点表示上调表达,绿色点表示下调表达,蓝色点表示表达量无明显变化在上调基因中,线粒体基因中ND1和ND2基因直接参与氢与电子传递,并通过氧化磷酸化产生ATP,参与能量代谢调节[7];ND2基因表达下降导致复合物Ⅰ酶活性的改变,影响卵子的活力,从而影响卵子的受精[8];ATP6和ATP8是呼吸链传递过程中不可或缺的部分,ATP6和ATP8基因相邻分布,ATPase是生物体内广泛存在于细胞膜上的一种极为重要的酶,其功能主要是维持细胞内外离子渗透压和跨膜电化学平衡以及细胞能量代谢[9-11];ATP6、ATP8、ND4和ND6等基因缺失使线粒体呼吸链上主要的酶不能转录和表达,引起呼吸复合物在分子装配上受到损害,使细胞内能量产生减少从而导致卵巢老化,使卵巢功能下降[12-13],受精卵着床、胚胎发育以及产乳等均离不开黄体化颗粒细胞线粒体的成熟、再分配、产生以及能量积累。编码的富脯氨酸跨膜蛋白2(PRRT2)又名PKC,参与GnRH信号通路、Wnt信号通路、cGMP-PKG 信号通路、NF-kappa B 信号通路、Rap1 信号通路和Ca离子信号通路,能够在第二信使的调节下参与卵巢黄体化颗粒细胞的生理功能。RRM2参与P53信号通路,调控细胞的增殖和凋亡。KIRREL存在于不同的卵巢细胞中,在颗粒细胞中表达较高,在培养的颗粒细胞中,KIRREL的下调导致类固醇激素分泌下降,KIRREL与颗粒细胞中MAPK1/3和MAPK14磷酸化的快速增加致使细胞增殖[14]。因此,KIRREL是一种与生殖有关的潜在代谢信使。推测KIRREL可能通过MAPK信号通路对黄体化颗粒细胞产生影响。
【参考文献】：
期刊论文
[1]新疆地方绵羊ND2基因多态性及系统发育分析[J]. 王世锋,米耶斯尔,詹建立,张秀英,王玉涛. 江苏农业科学. 2018(13)
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[6]卵巢老化与卵巢线粒体DNA缺失的关系[J]. 闫琳丽,邝健全,邓庆丽. 中华妇产科杂志. 1998(06)
硕士论文
[1]鸡线粒体ND1、ND2基因遗传变异及其效应的研究[D]. 侯玲灵.四川农业大学 2012
[2]山羊黄体细胞的分离培养和鉴定方法的研究[D]. 卢习.西北农林科技大学 2011
本文编号：3373393
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