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鮸鱼(Miichthys miiuy)是一种具有重要经济价值的海洋水产鱼类,属于石首科,主要分布在太平洋西北部:从日本海西部到中国东海区域。近年来,鮸鱼被广泛养殖,但是,其养殖规模一直受到许多病原菌和寄生虫带来的各种感染性疾病所限制。目前,基于鮸鱼转录组和EST测序数据,许多免疫相关基因已展开研究。MicroRNA(miRNA)是一大类内生非编码小分子RNA(small RNA,sRNA),它能够通过不完全互补配对形式靶作用于信使RNA(mRNA),并可在转录后水平上通过抑制mRNA翻译或者诱导mRNA降解的方式调控各种生理过程。研究表明miRNA在宿主对抗各种病原体感染过程中起到关键作用。作为一种革兰氏阴性,鳗弧菌(Vibrio anguillarum)是鮸鱼养殖过程中一种常见的病原菌。为了鉴定在鳗弧菌侵染时起到免疫调控作用的mi RNA,我们对健康的鮸鱼和受鳗弧菌侵染的鮸鱼的脾脏组织进行了sRNA转录组测序。本研究通过sRNA转录组测序,得到的主要结论如下:1.构建了两个sRNA文库并通过Illumina高通量测序平台进行测序。经过低质量序列的过滤,在对照组(control group,CG)与感染组(infected group,IG)文库中分别获得了12,052,153和11,150,433条clean reads。基于鮸鱼基因组序列,鉴定了241个保守的和137个novel miRNA前体,分别编码293个和124个成熟的miRNA。2.分析了分布在正义转录本上的233个保守miRNA的家族分类,其中229个mi RNA归类于91个基因家族,另外4个miRNA(mmi-miR-2184-1,mmi-miR-2184-2,mmi-miR-8159,mmi-miR-8161)未归类到任何家族。80.7%(188)的保守miRNA基因归属于50个mi RNA家族,这些家族在鮸鱼基因组中至少由两个成员组成,其中最大的两个家族是let-7和mir-10,它们分别包含19和11个旁系同源基因。为了研究这些基因家族的进化保守性,我们把这91个保守的miRNA家族,根据这些mi RNA基因在动物界的分布,分成6大类。miRNA基因家族进化分析结果显示,mi RNA在脊椎动物起源初期发生过一次数量的大爆发,并且当一个基因家族在一个支系中产生后就很少再次缺失。3.鉴定了10个反义起源的miRNA,其中8个(mmi-antisense-miR-100-1,miR-100-2,mi R-16-1,miR-193,miR-21-1,mi R-181a-3,let-7a-1 and let-7b-1)来源于保守miRNA基因位点。尽管miR-100基因位点的正义链与反义链都表达,但是两个miRNA的5p成熟体的“种子序列”不同。因此。反义mi RNA转录本是新miRNA起源的途径之一。4.通过这两个库的数据比对,发现了12个显著差异表达的miRNA。与CG库相比,其中6个miRNA是表达上调的,另外6个是表达下调的。我们进一步对6个miRNAs(mmi-mi R-122,mmi-miR-143,mmi-miR-455,mmi-miR-192,mmi-miR-375,mmi-miR-3570)进行了实时荧光定量PCR验证。尽管测序结果与荧光定量结果间倍数变化存在差异,但是它们的变化趋势是一致的。实时荧光定量PCR验证结果说明我们的高通量测序数据是可信的,能够揭示免疫相关miRNA的表达变化。5.对12个差异表达的miRNA进行了靶基因预测和功能分析,结果显示这些mi RNA参与多条免疫相关信号通路的调控。这些差异表达的mi RNA能够通过转录后调控TLRs(Toll-Like Receptors,TLRs)或者TLR相关信号通路蛋白的表达,进而激活TLR信号通路的多个转录因子,如AP-1、IRF5、NF-κB和IRF3,这些转录因子能够引起有效的宿主免疫反应来清除感染的病原体。本研究对鳗弧菌感染前后的鮸鱼miRNA进行鉴定和特征分析。miRNA表达量和差异表达mi RNA靶基因和功能预测综合分析,有助于理解当宿主与病原体相互作用时mi RNA在鱼类中的调控机制。