【摘 要】
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五趾跳鼠(Allactaga sibirica)分布范围广,生态耐受性广泛,适应性强,既可在气候干旱,降水量少,昼夜温差幅度大的恶劣环境生存,也能生活在湿润的环境。本研究对干旱区的甘肃省民乐县、内蒙古阿拉善左旗,较湿润区的河北省涿鹿县、内蒙古丰镇市4个分布地的五趾跳鼠取样,对五趾跳鼠肾脏和肝脏两个组织进行转录组测序,进行比较转录组学研究,初步探讨五趾跳鼠干旱适应过程中涉及的调控基因,找出不同干湿条
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五趾跳鼠(Allactaga sibirica)分布范围广,生态耐受性广泛,适应性强,既可在气候干旱,降水量少,昼夜温差幅度大的恶劣环境生存,也能生活在湿润的环境。本研究对干旱区的甘肃省民乐县、内蒙古阿拉善左旗,较湿润区的河北省涿鹿县、内蒙古丰镇市4个分布地的五趾跳鼠取样,对五趾跳鼠肾脏和肝脏两个组织进行转录组测序,进行比较转录组学研究,初步探讨五趾跳鼠干旱适应过程中涉及的调控基因,找出不同干湿条件差异表达基因,对差异表达基因进行GO注释和KEGG通路分析,主要结果如下:1.五趾跳鼠肾脏、肝脏转录组测序每个样品的数据量均高于6.6GB,总m RNA共得到1.134823762×10~9条原始数据过滤后的reads数(Clean reads),占98.23%,每个组织样本中产生的测序序列的定位比例高于85%(Total Mapped Reads)。2.通过DESeq2鉴定差异表达基因,五趾跳鼠干旱区和湿润区肾脏、肝脏的差异表达基因分别筛选了1557和824个,肾脏上调基因409个,下调基因1148个,肝脏上调基因390个,下调434个。3.对五趾跳鼠肾脏、肝脏显著差异表达基因的GO和KEGG富集分析发现,肾脏共富集614条GO条目,其中34条显著富集的条目与细胞粘附、细胞外基质、溶质离子运输等有关;富集到293条通路,其中15条显著富集,富集到ECM-receptor interaction(细胞外基质受体互作)、Protein digestion and absorption(蛋白质消化吸收)、Focal adhesion(粘着力)、PI3K-Akt signaling pathway(PI3K-Akt信号通路)等通路。肝脏共富集到545条GO条目,其中11条显著富集的条目与氧化还原、免疫、和离子结合等有关;富集到274条通路,其中显著富集15条通路,富集在Steroid hormone biosynthesis(类固醇激素生物合成)、Chemical carcinogenesis(化学致癌)、Metabolism of xenobiotics by cytochrome P450(依赖细胞色素P450的外源性物质代谢)、Arachidonic acid metabolism(花生四烯酸代谢)等通路。4.为进一步验证RNA-Seq,通过RT-q PCR检测了9个差异表达基因的m RNA相对表达水平。大多数候选基因的RT-q PCR结果与RNA-seq序列数据高度一致,证实了RNA-seq数据的真实可靠性。5.五趾跳鼠肾脏、肝脏差异表达基因进行PPI网络分析,其中肾脏核心蛋白质的编码基因前三为Fn1、Actb、Egf,肝脏核心蛋白质的编码基因前三为Ep300、Nos3、Egf,而Egf、Vwf、Hspg2三个基因在肾脏、肝脏差异表达基因PPI网络中都连通度较高。由此可知,五趾跳鼠干旱适应是通过多条通路、多个基因相互作用使血管收缩体内水分重吸收的结果。
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