草鱼lncRNA CiISG152-L2在病毒刺激下通过上调ISG152表达以增强IRF3活性

来源 :南昌大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:caojiangtao007
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
长链非编码RNA(lncRNA)是一类长度大于或等于200bp且不编码蛋白质的RNA,早先的研究中被认为是基因表达中的“噪音”,但随着人类基因组计划的完成,研究者逐渐加深了对与lncRNA的认识,越来越多的在生命活动中有着重要功能的lncRNA被发现及研究,针对lncRNA的研究也逐渐变多。lncRNA在不同的物种中的进化保守性较低,具有较大的物种差异性,在生命体中的大部分组织和器官中均有表达,但不同的组织和器官的转录水平存在较大的差异性。在目前的lncRNA的研究中发现,lncRNA在生命体的许多重要生命活动以及一些疾病的发生发展均发挥着重要的作用,具体体现在生物体发育、细胞分化、先天免疫、肿瘤的发生与发展等方面。lncRNA在细胞调控中主要参与基因印记、调节细胞周期、转录调控等功能。主要体现在表观遗传学调控、转录调控以及转录后调控三个方面。在目前的lncRNA的研究手段中,除了前期发现预测lncRNA的基因芯片以及转录组分析等生物信息学手段,对于来自基因芯片以及RNA-seq的分析结果仍然需要来自分子生物学实验的验证,常用的验证方法包括Q-PCR、基因敲降、FISH、诺瑟杂交、RIP、RIP-Chip、RIP-seq、CLIP等。
  草鱼作为我国四大家鱼之一,草鱼养殖在我国的淡水鱼养殖中约占20%的比例,是我国农业经济的重要组成部分。目前草鱼的养殖在全国各地均有不同规模的开展,随着养殖规模的扩大,养殖密度的提升,鱼病对于养殖的影响也越来越大,其中影响最大的鱼病当属草鱼出血病。所以针对草鱼出血的免疫机制的研究就显得格外重要,然而有关草鱼免疫相关的lncRNA的研究在我国仍较少,近些发表的草鱼全基因组图谱为开展草鱼lncRNA研究提供了基石。
  为了研究草鱼与先天免疫相关的lncRNA,我们通过TopHat2软件将转录组数据比对到草鱼基因组上,后使用Cufflinks对TopHat2的结果进行转录本重构,得到新转录本数据。根据草鱼基因组从新转录本中筛选出未被草鱼基因组标记为基因的新转录本作为候选的non-codingRNA。在non-CodingRNA中选出长度大于200bp的转录本作为候选lncRNA,将这些lncRNA通过基于支持向量机算法的CPC软件进行预测,得到最终与抗病毒相关的lncRNA集合。对筛选的到lncRNACiISG152-L2通过WGCNA软件的方式对其功能进行共表达分析,得到其相关基因的网络,对这些基因进行了功能富集分析发现,其主要的功能集中在免疫功能中。为了验证生物信息学分析的结果,首先克隆出草鱼lncRNACiISG152-L2以及功能相关的基因CiISG152的全长序列,长度分别为1802bp和1161bp,其中CiISG152基因内包含一个104bp的5UTR,一个586bp的3UTR和一个序列长度为471bp的ORF区域,ORF编码一个长度为156aa的多肽链,其多肽链的相对分子质量为17.58kD,并且克隆了该基因启动子。通过RT-PCR实验,分析了lncRNACiISG152-L2在草鱼的不同组织内的表达情况,反映出lncRNA的组织差异性,并且分析了lncRNACiISG152-L2与CiISG152在CIK细胞内表达特征,两者在病毒诱导后出现较为类似的表达量变化。为了分析该lncRNA的功能,通过RNAfoldWebServe对得到的RNA序列进行了RNA二级结构分析,得到基于最小自由能以及热力学集合两种不同方法的预测结果,并截断出可能的功能区域。为了分析lncRNACiISG153-L2与CiISG152在转录水平的相关性,在过表达以及干扰该lncRNA后,通过RT-PCR检测得到CiISG152的表达量同步性的出现上调与下降。为了进一步分析该lncRNA对CiISG152的转录调控,通过双荧光素酶报告基因实验,发现该lncRNA可以显著提升CiISG152的启动子活性,并且通过预测的RNA二级结构截断的功能区域,发现提升启动子活性的区域在该lncRNA的620-1190bp的区域。为了进一步探究该lncRNA在先天免疫中的功能,通过免疫共沉淀实验证明了CiISG152可以与CiIRF3相互结合,CiIRF3在被CiISG152结合发生ISG化修饰后,可以有效增强CiIRF3在细胞内的表达强度,进而在抗病毒反应中发挥更多的作用。为了验证在鱼类中该lncRNA功能,在过表达与干扰lncRNACiISG152-L2,通过蛋白定量的方式对抗病毒反应中的CiIRF3进行定量分析,证明在过表达该lncRNA后,CiIRF3在细胞中的蛋白水平明显增强,干扰该lncRNA则相反。综上所述,通过对lncRNACiISG152-L2在先天免疫中的转录调控研究,反映出该lncRNA在草鱼抗病毒反应中的重要作用。
其他文献
森林动态预测与生长收获模型研究中,来自非控制条件下部分观测过程的信息往往需要作为统计推断的基础,诸多不可控的环境或机理因素都会导致森林调查数据与林分动态预测之间形成复杂的信息交互体系,并最终使得模型模拟与生态学推论的可靠性无法被量化评价。本研究基于贝叶斯框架下的模型构建方法将模型校正和预测中的所有要素以概率分布的方式进行处理,从而兼顾不同数据源所具有的不同观测误差和外部环境因素的随机效应,既对模型
美国白蛾(Hyphantria cunea)是重要的国际检疫害虫,对我国农林业经济和生态系统造成极大的威胁。目前,针对美国白蛾的防治主要以化学农药防治方法为主。虽然这些努力在一定程度上阶段性地控制了害虫的种群密度,但是长时间使用会对环境、生态以及养蚕业和养蜂业等造成巨大的影响。因此,对美国白蛾的防治亟需环境友好和物种特异的新方法。昆虫种群遗传调控是理想的新一代生物防治方法,而对于美国白蛾遗传调控的
学位
土壤盐渍化作为世界环境难题之一,严重制约着农林业的发展。刺槐(Robinia pseudoacacia)是盐碱地的造林树种之一,其耐盐性机制的研究对盐碱地的改良与利用具有重要意义。目前,丛枝菌根真菌(Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)对刺槐耐盐性机制的研究多集中于生理、生化及相关基因的表达等方面,其耐盐性机制仍需要深入探讨。本文于我国北方四个盐渍化地区(内蒙古自治区
学位
为了获得具有替代抗生素潜力的益生菌,本研究从大菱鲆(Scophthalmus maximus)肠道中分离得到一株产酸型菌株(HY2),对分离的菌株进行分子生物学鉴定、病原菌抑菌实验及生物学特性研究。结果证实,经16srDNA技术鉴定,该菌株与肠系膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroide)具有高的同源性,同时,经过抑菌实验确定该菌株为抑菌型乳酸菌,生物学特性研究表明,肠系膜明串珠
学位
本文为了探究灵芝多糖在饲料中添加的最适添加量以及灵芝多糖、猴头菇多糖、牛樟芝多糖作为免疫增强剂的可行性,以凡纳滨对虾为研究对象,将不同浓度的灵芝多糖提取液添加到饲料中,研究添加不同梯度灵芝多糖饲料对凡纳滨对虾生长性能、肌肉常规成分、血清非特异免疫酶活的影响,确定凡纳滨对虾饲料中灵芝多糖提取液作的最适宜添加量,以及在饲料中分别添加适宜浓度的灵芝多糖、猴头菇多糖、牛樟芝多糖研究这几种多糖对凡纳滨对虾生
许氏平鮋(Sebastes schlegelii)是一种重要的经济海水养殖鱼类,主要养殖区域包括中国,韩国和日本。近年来,随着养殖规模的不断扩大,许氏平鮋的病害也日益严重。但是,许氏平鮋应对病原感染的免疫机制研究却非常有限,这严重阻碍了其病害防治的研究进程。基于此,本论文深入研究了许氏平鮋C型凝集素SsCTL4基因和补体组份SsC1qDC基因的结构、表达特征及生物学功能。  C型凝集素(CTL)作
学位
凡纳滨对虾(Litopenaeusvannamei),又称南美白对虾,原产于中南美太平洋海岸水域。1988年引入我国,繁育技术突破后养殖发展迅速,养殖面积和产量一直居于我国对虾养殖的首位。该虾具有广泛的耐盐性,可在几乎纯淡水至盐度78的的水体中存活。我国沿海或西北地区存在着大面积的高盐水体,经过生产实践摸索及试验研究表明这些水域可以进行凡纳滨对虾养殖。盐度是易变化的水质因子之一,在不同的养殖环境中
帕隆藏布是雅鲁藏布江左岸一级支流,其水能资源储量居于雅鲁藏布江五大支流之首,然而关于帕隆藏布的鱼类多样性研究却鲜有耳闻。传统的鱼类多样性调查方法往往费时费力且目标捕获率较低。环境DNA(environment DNA, eDNA)技术是近年来替代传统生物调查方法的一种新型工具,具有省时省力和灵敏度高的特点。本研究分别使用传统捕捞方法和eDNA技术对帕隆藏布的鱼类多样性进行探索调查,主要结果如下: 
学位
鱼类增殖养护是人类应对渔业资源衰退所采取的积极措施之一,而标志放流是增殖放流效果评估科学开展的基础。当前鱼类标志放流关键环节缺乏系统研究,不同标志方法、标志鱼规格缺乏规范标准的对比方法。本文以我国重要增殖放流鱼类——黄鳍棘鲷(Acanthopagruslatus)为实验对象,在室内开展了传统标志技术(T型标志)的标志操作步骤优选研究,筛选出了最佳的标志操作组合。并进一步分析了适宜应用T型标志的黄鳍
学位
新烟碱类杀虫剂是现代作物保护中增长最快的一类广谱内吸性杀虫剂。而中国是新烟碱类杀虫剂的最大生产和出口国。随着新烟碱类杀虫剂生产量及使用量逐年增加,其对我国水生生物的潜在危害日益突显。本研究通过虹吸速率测定、组织切片、酶活检测、荧光定量PCR等方法探讨了三种新烟碱类杀虫剂吡虫啉、噻虫嗪和噻虫胺对中国底栖双壳类本地种河蚬的行为、组织病理及抗氧化系统的影响。研究结果显示,河蚬分别暴露于浓度为0μg/L,