基于转录组测序挖掘广西麻鸡生长发育相关基因

【目的】通过对1和60日龄广西麻鸡腿肌进行转录组测序(RNA-Seq),筛选出广西麻鸡生长发育关键基因。【方法】选择1和60日龄健康母鸡各3只,分别采集腿肌组织,利用Illumina Novaseq^TM 6000平台进行mRNA转录组测序,利用DESeq2软件进行差异表达基因的分析,并对差异表达基因进行GO功能和KEGG通路富集分析,进一步筛选出生长发育相关基因,并用实时荧光定量PCR验证转录组测序结果。【结果】转录组测序结果显示,6个样本分别获得34 296 198~41 647 642条clean reads。与1日龄腿肌相比,60日龄腿肌共获得2 304个差异表达基因,其中998个基因上调,1 306个基因下调。GO功能富集分析发现,共获得富集条目572条,其中生物过程381条,细胞组分70条,分子功能121条。KEGG通路富集分析发现,共获得34个显著富集的信号通路,其中心肌收缩、MAPK信号通路、紧密连接、肌动蛋白细胞骨架信号通路、心肌细胞中的肾上腺素能信号传导等与生长发育相关。通过GO功能和KEGG通路富集分析获得5个生长发育相关基因,分别为肌球蛋白重链10(MYH10)、肌球蛋白链15(MYH15)、成纤维细胞生长因子10(FGF10)、成纤维细胞生长因子16(FGF16)、肌肉生长抑制素(GDF8)基因,其中MYH10、MYH15、FGF10为上调差异表达基因,FGF16和GDF8为下调差异表达基因。所选差异表达基因实时荧光定量PCR结果与转录组测序的基因表达水平一致,说明转录组测序结果可靠。【结论】本试验通过对广西麻鸡1和60日龄2个不同生长阶段进行转录组测序分析,获得MYH10、MYH15、FGF10、FGF16、GDF8共5个与生长发育相关的关键基因,为后续进一步探讨广西麻鸡生长发育的分子调控机制提供参考。     

共轭亚油酸影响边鸡胸肌脂类代谢的相关差异基因的筛选

旨在通过转录组测序技术筛选出共轭亚油酸(conjugated linoleic acids,CLA)影响边鸡胸肌脂类代谢的相关基因,为日粮中CLA调控边鸡脂类代谢的作用机制提供理论依据。本试验选取90日龄健康边鸡180只,随机分为5组,每组3个重复,每组日粮中分别添加不同比例的CLA 0%(对照组)、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%,预饲期1周,正饲期6周。饲养试验结束后采集胸肌组织进行转录组测序,使用DESeq2软件对测序数据进行差异表达分析,对差异表达基因进行GO功能和KEGG通路富集分析,筛选出与胸肌脂类代谢相关的差异表达基因,利用qPCR对差异表达基因进行验证。通过转录组测序数据分析,共筛选出1 229个差异表达基因,其中594个基因上调,635个基因下调。随机选取9个差异表达基因进行qPCR验证,其相对表达量变化趋势与测序结果一致。GO功能分析发现,差异表达基因主要集中在生物学过程中的细胞过程、单一生物过程、生物调节和代谢过程。KEGG通路富集分析发现,各试验组中差异表达基因显著富集在不同的信号通路中,主要富集在ECM-受体相互作用、黏着斑、吞噬体、细胞凋亡、肌动蛋白细胞骨架调节和细胞因子-细胞因子受体相互作用等通路中。通过GO和KEGG功能注释分析,共筛选出MCAT、APOA1、PTGDS、ALDH3A2、PLTP、FABP3、FOXO1、UCP3和FABP4等18个主要的参与脂类代谢相关的差异表达基因,可能在调控边鸡胸肌脂类代谢中发挥重要的作用。本研究通过转录组测序筛选出CLA影响边鸡胸肌脂类代谢过程中的主要调控基因,发现了日粮中CLA影响差异表达基因作用的主要生物学过程和信号通路,为今后研究CLA影响边鸡胸肌脂类代谢的分子作用机制奠定了基础。     

牛源A型多杀性巴氏杆菌hyaD基因缺失株的构建及其在小鼠上的交叉保护性分析

hyaD为A型多杀性巴氏杆菌荚膜多糖合成相关基因,为探讨该基因对多杀性巴氏杆菌毒力及其免疫保护特性的影响,本研究利用同源重组方法,构建了牛源A型多杀性巴氏杆菌CQ2株（PmCQ2）的hyaD基因缺失株（ΔhyaD）。结果发现,与野生株相比,ΔhyaD的荚膜产生量及其感染后在脏器中的细菌定殖量均显著下降,其毒力显著降低。细胞试验发现,ΔhyaD更易黏附于巨噬细胞,被吞噬数量显著多于野生株,致使巨噬细胞相关炎性因子表达显著上调。hyaD基因的缺失,可调控与荚膜合成、LPS合成转运、铁转运等相关的基因表达显著下调,促使相关保护性抗原基因表达显著上调。以制备的PmCQ2株和ΔhyaD株灭活苗免疫小鼠（加强免疫1次）,免疫后第21天分别采用同源和异源多杀性巴氏杆菌攻毒,ΔhyaD株免疫小鼠肺组织感染后24 h无明显或轻微病理损伤,对牛源A型、B型和F型多杀性巴氏杆菌的免疫保护率分别为100%、100%和80%,对兔源、猪源和禽源A型多杀性巴氏杆菌的免疫保护率分别为90%、100%、100%;而野生株PmCQ2除对牛源A型多杀性巴氏杆菌的保护率在80%以上外,对牛源B型和F型及兔、猪、禽源A型多杀性巴氏杆菌均无明显交叉保护作用。研究结果表明,hyaD基因可通过调控荚膜产生及毒力相关因子表达影响菌株毒力;hyaD基因缺失可调控相关交叉保护性抗原表达,赋予菌株交叉免疫保护特性。该研究为多杀性巴氏杆菌通用型疫苗的研发提供了参考。     

基于RNA-Seq技术的塔里木马鹿毛色相关差异表达基因筛选及初步分析

旨在基于RNA-Seq技术对塔里木马鹿毛色相关基因进行筛选及分析。采用Illumina Hi Seq TM2000测序平台对塔里木马鹿和天山马鹿的皮肤组织进行转录组测序,所得序列经质控、组装后比对到NR、Swiss-Prot、COG、KOG、KEGG、GO和Pfam数据库中注释,并对差异表达基因进行筛选、功能注释和富集分析。结果表明,测序获得25 038个有注释信息的Unigenes,比对分析显示,塔里木马鹿与天山马鹿有922个差异表达基因,其中上调表达基因495个,下调表达基因427个;GO功能富集分析结果显示,568个差异表达基因富集到61个GO条目上,分别参与了生物学过程、细胞组分及分子功能;KEGG代谢通路富集分析发现,在差异表达基因中富集最显著的代谢通路是ECM-受体相互作用。利用实时荧光定量PCR（qRT-PCR）方法分析与塔里木马鹿毛色相关的7个候选基因的转录水平变化来验证转录组测序结果的准确性和可靠性,这些基因的表达趋势与转录组测序结果相一致。ECM-受体相互作用、蛋白质消化与吸收、PI3K-Akt信号通路及与黑色素合成相关的酪氨酸等通路可能与塔里木马鹿的毛色有关;候选基因MITF、Ggt1、VDR、PTPRF、CⅡTA、ARPC5L、POMC等可能在塔里木马鹿毛色形成过程中发挥重要作用。本研究结果为今后塔里木马鹿毛色相关基因的分子调控机制方面及挖掘潜在的新基因提供了丰富的试验数据。     

鸭瘟病毒感染鸭十二指肠黏膜炎症相关基因及调控通路的筛选

试验旨在分析鸭瘟病毒（duck plague virus，DPV）感染樱桃谷鸭后十二指肠黏膜转录组水平的变化，筛选出DPV感染后参与炎症的相关基因和调控通路。DEV-GZ株经腿部肌肉接种35日龄鸭后，于接种后24、48和72 h采集鸭十二指肠黏膜组织样本，提取总RNA进行转录组测序，对数据进行质控与注释，筛选与炎症相关的差异表达基因及调控通路，并应用实时荧光定量PCR对部分差异表达基因进行验证。结果显示，对照组与试验组总计得到21.39 Gb的Clean Bases，测序样本有效序列占原始序列的99%以上，映射率高于83%。鸭接毒DPV后24 h十二指肠黏膜的差异表达基因有221个，参与炎症相关生物学过程的有3个，均为下调基因；接毒DPV后48 h差异表达基因有499个，参与炎症相关生物学过程的有17个，均为下调基因；接毒DPV后72 h差异表达基因有798个，参与炎症相关生物学过程的有20个，其中上调基因13个、下调基因7个。GO数据库分析显示，参与炎症相关的差异表达基因主要是CCR8、CCL19、CCL4、IL-17、IRF1、IFN-γ、SLC11A1等，涉及急性炎症反应、趋化因子受体活性、急性期反应、炎症反应和炎症反应的正调节等生物学过程。KEGG数据库分析显示，差异表达炎症相关基因主要富集在Toll样受体信号通路、NF-κB信号通路、IL-17信号通路、TNF信号通路和炎症性肠病等；实时荧光定量PCR结果显示，IFN-γ和MALT基因的相对表达倍数与转录组结果基本一致。本试验完成了DPV感染樱桃谷鸭十二指肠的转录组测序分析，获取了差异表达基因的功能注释信息，初步揭示了参与DPV感染的炎症相关通路，为深入探究DPV的致病机制提供了理论参考。     

MSTN基因编辑牛肌肉转录组测序及生物信息学分析

为探究肌生长抑制素（myostatin,MSTN）基因对牛肌肉发育的具体调控机制,本研究选取同一牛场健康鲁西黄牛10头,其中通过转基因技术得到的基因编辑牛MSTN^-/-和同种非转基因野生型牛各5头。分别采集两组牛腿臀肌肉样品,利用IIlumina HiSeq高通量测序技术进行转录组测序分析,通过生物信息学方法比较两组样本间的差异表达基因,并进行GO和KEGG富集分析,最后利用实时荧光定量PCR验证转录组测序数据。结果显示,基因编辑型牛和野生型牛之间共检测到18 071个基因。在log₂|FoldChange|≥ 1.48条件下,筛选出406个差异表达基因,其中347个显著上调,59个显著下调。GO功能富集分析显示,MSTN基因编辑后显著影响915个功能类别（P<0.05）,差异基因主要参与结合、生物系统调节、免疫系统等相关功能。KEGG通路富集分析结果共涉及211个通路,差异基因主要富集在细胞黏附分子、趋化因子信号通路、细胞因子互作等信号通路上,进一步从中筛选出可能参与细胞生长、肌肉发育的差异基因（CD14、KIT、CSF1R、FBP1、DUSP4、ULBP21、PRKCB、SPN、CHAD、SRC）。实时荧光定量PCR检测结果显示,所选差异基因表达水平与转录组表达水平一致,证明测序结果的可靠性。本研究结果表明,MSTN基因发挥作用后可以介导多个下游基因表达,从而影响相关信号通路及生物学过程;同时,所筛选出的差异表达基因可作为进一步研究骨骼肌调控机制的候选靶标。     

禽巴氏杆菌环丙沙星耐药株转录组测序与分析

为鉴定禽源多杀性巴氏杆菌(Avian Pasteurella multocida,Pm)敏感株与环丙沙星(Cip)耐药株的差异表达基因,本研究采用高通量转录组测序的RNA-seq技术对敏感株与Cip耐药株进行检测,参考Pm70株基因组(NC_002663.1)进行拼接与质量评估,测序数据处理后获得表达差异基因,利用GO和KEGG数据库对表达差异基因进行注释与富集性分析,并利用荧光定量PCR对转录组测序中的差异表达基因进行验证。结果显示,所有样品测序数据参考Pm70全基因组匹配率均达到95.87%以上,对基因差异表达进行分析后鉴定得到19个差异表达基因,其中15个上调,4个下调。通过GO功能富集分析显示差异表达基因主要为转运运输功能,并对差异表达基因进行信号通路富集性分析,结果表明最具代表性的信号通路为"ABC转运蛋白"(ko02010)。推测禽源Pm中的ABC转运蛋白超家族可能在Cip耐药机制中具有重要作用。     

羊源多杀性巴氏杆菌重组酶聚合酶扩增诊断方法的建立

为建立适用于羊源多杀性巴氏杆菌的重组酶聚合酶扩增（RPA）诊断方法,本研究依据前期测序鉴定的羊源多杀性巴氏杆菌KMT1基因序列构建pET-28a （＋）-KMT1质粒标准品。设计基于RPA技术的特异性引物及RPA荧光探针,建立实时荧光RPA方法的最适反应体系。采用10倍梯度连续稀释的质粒标准品检测该RPA方法的敏感性并绘制相关性曲线;以10种不同菌株的基因组DNA为模板验证方法的特异性;用感染多杀性巴氏杆菌的山羊及小鼠组织样品对方法的可靠性进行验证。结果显示,本试验建立的实时荧光RPA方法最适反应温度为39 ℃,最佳引物为KMT1-Fe1,灵敏度达100拷贝/μL,检测下限为10拷贝/μL。与大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、副伤寒沙门氏菌、副溶血弧菌、绿脓杆菌、产酸克雷伯菌、布鲁氏菌S2株和鲍曼不动杆菌均无交叉反应。对13个组织样本进行检测,阳性率为76.9%,与实时荧光定量PCR检测结果的符合率达92.3%。综上所述,本研究建立的羊源多杀性巴氏杆菌实时荧光RPA方法具有特异性强、灵敏度高、可靠、快速便捷等特点,适用于多杀性巴氏杆菌的临床分子诊断。     

致脑膜炎多杀性巴氏杆菌的分离鉴定及全基因组重测序

旨在了解致脑膜炎多杀性巴氏杆菌的生物学特性及其引起脑部感染的生物学基础。本研究从有神经症状的病死猪脑组织中分离鉴定1株多杀性巴氏杆菌SD001,对其开展血清杀菌试验、胞内存活试验、小鼠感染试验,并利用纳米孔测序技术对其进行全基因组测序。SD001相对于猪其他器官中分离的多杀性巴氏杆菌而言表现出更强的抗血清杀菌的能力,其在小鼠巨噬细胞内存活的能力也较强。小鼠感染试验显示,相同剂量的细菌经血液感染后,SD001在小鼠血液和脑组织中的载菌量显著高于猪肺炎型多杀性巴氏杆菌(P ≤ 0.01),并且SD001造成了小鼠脑组织发生炎症等病理损伤,提示SD001可能造成血流感染并引起小鼠脑膜炎。纳米孔测序显示,SD001的全基因组大小约为2.45 Mb,平均GC含量为40.25%,编码2 281个蛋白以及77个RNA;SD001基因组中含有2条CRISPR结构、5个基因岛、7条前噬菌体序列;毒力基因预测结果显示,SD001含有233个毒力基因;基因分型结果显示,SD001为荚膜：LPS：MLST基因型A:L6:ST10。SD001感染可以引起脑膜炎,其较强的抗血清杀菌能力以及能形成血流感染的能力可能是SD001引起脑部感染的重要原因,在兽医临床关于中枢神经系统感染的诊断中应该纳入多杀性巴氏杆菌感染的可能性。     

干扰lnc23后牛骨骼肌卫星细胞转录组测序的生物信息学分析

试验旨在分析lnc23在调控牛骨骼肌卫星细胞分化过程中转录组水平的变化,筛选出可能参与调节骨骼肌卫星细胞生长的调控通路及相关mRNAs。采用第二代测序技术（next-generation sequencing,NGS）基于Illumia hiSeq测序平台对成功构建的lnc23抑制模型及相应对照组的牛骨骼肌卫星细胞进行转录组测序,将数据整理、过滤及评估后,通过生物信息学方法分析样品间基因转录差异表达,对这些差异基因进行GO和KEGG富集分析,并应用实时荧光定量PCR技术对转录组数据结果进行验证。结果显示,转录组测序共鉴定到19 358个基因,筛选到1 297个差异表达基因,其中上调856个,下调441个。差异基因的GO功能分析共包括细胞组分、分子功能和生物学过程3大类222个分支,其中有大量的差异基因与催化活性、分子功能调节、信号转导、生物黏附、新陈代谢相关。KEGG分析显示,差异基因共涉及190个通路,显著富集在PI3K-Akt、P53、TNF、RIG-Ⅰ样受体、神经活性配体受体互作、细胞因子互作等信号通路上,进一步从中筛选出可能参与细胞生长、肌肉发育过程的差异基因,如CCNA2、RRM2、IL-6、MYL2等。实时荧光定量PCR结果显示,所选的11个差异基因中有9个与转录组测序结果变化一致,表明了测序结果的可靠性。本试验完成了干扰lnc23及其对照后牛骨骼肌卫星细胞的转录组测序分析,获取差异基因的功能注释信息,初步揭示lnc23调控牛骨骼肌卫星细胞分化的潜在基因和通路,为深入探究lnc23调控牛骨骼肌卫星细胞的分化机制打下良好的基础。     

福清山羊和戴云山羊夏季发情期卵巢组织比较转录组分析

试验旨在从分子遗传学角度探讨戴云山羊夏季维持较高繁殖力的遗传机制,从中发掘有用的遗传变异信息。利用转录组测序方法对福清山羊和戴云山羊夏季发情期卵巢组织进行研究,筛选品种间的差异表达基因（differentially expressed genes,DEGs）,利用基因本体（gene ontology,GO）、蛋白相邻类的聚簇（cluster of orthologous groups of proteins,COG）和京都基因与基因组百科全书（kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG）数据库对筛选的差异表基因进行功能注释,并进行差异表达基因聚类分析,通过实时荧光定量PCR验证测序结果。结果显示,福清山羊和戴云山羊发情期卵巢的DEGs共357个,其中上调基因221个,下调基因136个。357个DEGs中的287个基因能够被GO数据库注释,78个DEGs能够被COG数据库注释,219个DEGs能够被KEGG数据库注释。KEGG数据库注释结果显示,这些差异基因显著富集的信号通路为蛋白消化吸收（protein digestion and absorption）、吞噬体（phagosome）、肺结核（tuberculosis）、胞外基质受体互作（ECM-receptor interaction）、金黄色葡萄球菌感染（Staphylococcus aureus infection）、同种异体移植物排斥（allograft rejection）等通路。经实时荧光定量PCR验证,所选基因（转录本）表达变化模式与转录组测序结果一致,表明测序结果可靠。本试验利用高通量测序获得大量山羊卵巢转录组信息,有助于从分子水平对山羊卵巢进行深入研究。     

基于RNA-Seq数据分析葡萄糖诱导绵羊卵泡颗粒细胞衰老的差异表达基因

【目的】 探讨葡萄糖对绵羊卵泡颗粒细胞衰老及其基因表达的影响。【方法】 将原代分离培养的绵羊卵泡颗粒细胞分别用含17.5(H组)和2 mmol/L(L组)葡萄糖的培养基进行体外培养, 细胞处理72 h后, 利用β-半乳糖苷酶染色检测细胞衰老, 采用RNA-Seq技术进行转录组测序, 对差异表达基因进行GO功能富集分析和KEGG通路富集分析, 并用实时荧光定量PCR验证锚定蛋白重复域蛋白1(ANKRD1)、白细胞介素8(IL-8)、催产素(OXT)、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4(NOX4)基因的表达量。【结果】 H组β-半乳糖苷酶染色阳性细胞率极显著高于L组(P<0.01)。转录组测序结果显示, 两组间存在401个差异表达基因, 其中上调基因153个, 下调基因248个, 高糖诱导的细胞异常相关基因9个, 细胞周期相关基因6个。GO功能富集分析发现, 差异表达基因参与了细胞过程、生物调节、代谢过程、多细胞生物过程及细胞运动等生物过程, 在细胞成分上主要富集在胞外区、膜、突触、细胞器及超分子复合体等, 在分子功能主要富集在催化活性、整合、转运活性、分子功能调节剂及结构分子活性等。KEGG信号通路富集分析发现, 差异表达基因主要富集在糖尿病并发症中的晚期糖基化产物(AGE)-晚期糖基化终末产物受体(RAGE)信号通路、肿瘤坏死因子(TNF)信号通路、过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)信号通路等。实时荧光定量PCR结果表明, 与L组相比, H组IL-8基因表达水平极显著上调(P<0.01), ANKRD1基因表达水平显著上调(P<0.05), OXT基因表达水平极显著下调(P<0.01), NOX4基因表达量呈上升趋势, 但差异不显著(P>0.05), 实时荧光定量PCR结果与转录组测序结果一致。【结论】 17.5 mmol/L葡萄糖可诱导绵羊卵泡颗粒细胞衰老及衰老相关基因表达变化, 为葡萄糖诱导颗粒细胞衰老的功能和分子机制提供了依据。     

藏鸡与白羽肉鸡垂体转录组差异表达研究

试验旨在通过对藏鸡和白羽肉鸡垂体转录组测序和生物信息学分析,筛选出与鸡生长发育相关的差异表达基因（differentially expression genes,DEGs）及信号通路。本研究选用42日龄健康藏鸡和白羽肉鸡各3只,分别采集垂体组织利用Illumina HiSeq 2000平台进行转录组mRNA测序,对筛选到的DEGs筛选DEGs,GO和KEGG数据库功能注释和富集分析,实时荧光定量PCR验证随机挑选的DEGs表达水平。结果显示,藏鸡和白羽肉鸡分别获得126 094 302和125 666 442条clean reads。与白羽肉鸡相比,藏鸡垂体组织中共有DEGs 392个,其中196个为上调基因,196个为下调基因（P<0.05）,其中包括生长激素（GH）基因、生长激素释放激素受体（GHRHR）基因和胰岛素样生长因子2 mRNA结合蛋白1（IGF2BP1）基因。GO和KEGG富集分析发现,DEGs显著富集于细胞黏附分子信号通路和神经活性配体-受体相互作用信号通路等细胞通讯相关的信号通路,GH、GHRHR和IGF2BP1基因也显著富集于神经活性配体-受体相互作用信号通路。实时荧光定量PCR结果显示,转录组测序结果准确可靠。综上研究,本研究初步揭示了影响藏鸡和白羽肉鸡生长发育速度差异的关键候选基因和信号通路,为了解鸡垂体组织调节生长发育的分子机制提供了理论依据。     

Pathophysiological and immune cell responses in calves prior to and following lung challenge with formalin-killed Pasteurella multocida biotype A:3 and protection studies involving subsequent homologous live challenge

Pneumonic pasteurellosis is a common respiratory infection in cattle that has major economic and welfare implications world-wide and the incidence in the UK due to Pasteurella multocida, currently the same as that associated with Mannheimia haemolytica, is increasing. Whereas much is known regarding the pathogenesis of M. haemolytica infections little information is available on the pathogenic process of pasteurellosis initiated by P. multocida. In the present work calf systemic and innate immune responses to intratracheal challenge with formalin-killed P. multocida biotype A:3 and to subsequent experimental lung infection with live P. multocida were investigated. Eight-week-old calves were challenged intratracheally on day 0 with either 10⁹ colony forming units (cfu) of formalin-killed P. multocida biotype A:3 in 300 ml saline (n=10) or 300 ml saline alone (n=10), followed, at day 21, by challenge with 10⁹ cfu live P. multocida. Pathophysiological and lung phagocyte responses were assessed by clinical monitoring, sequential lung lavage and blood sampling. Results for samples obtained before, during and after challenge showed clinical and acute phase protein responses to both bacterial culture and saline control treatments, although higher responses were associated with bacterial challenge. Phagocytosis of P. multocida during 1 h incubation periods with lavaged cells in vitro was unaffected by exposure in vivo to killed P. multocida and there was evidence that P. multocida was able to survive intracellularly during this assay. There was no indication that lung exposure to formalin-killed P. multocida conferred protection against subsequent homologous live challenge.     

1株多杀性巴氏杆菌的全基因组序列及致病相关基因分析

通过对多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocida)CS株全基因组的毒力基因分析,以期从基因组角度了解P. multocida CS的致病性机理。常规方法分离细菌,并进行毒力鉴定。基于二代测序平台对P. multocida CS进行测序,应用比较基因组学方法将其与GenBank中具全基因组来源于不同地域和宿主的P. multocida基因组进行比较分析。结果显示：猪肺疫病料中分离细菌滴鼻感染小鼠,测得其LD₅₀为5×10² CFU·mL^-1,显示较强毒性。将测序后的P.multocida CS株全基因组信息提交至NCBI,获得登录号SUB11119617。通过对P.multocida CS全基因组序列的分析表明,P.multocida CS株全基因组大小为2 599 048 bp,G+C含量为39.932%,编码CDs为2 580个,占整个基因组长度的69.6%,编码CDs的平均长度为952 bp。此外还有53个tRNA基因和3个rRNA基因。有87.95% 的编码CDs可进行COGs功能分类,29个为功能未知基因。利用RaAXML的最大释然法(maximum likelihood,ML)进行系统进化分析发现,P. multocida CS株与1个猪源性、2个牛源血清A型毒株,和1个猪源性D型毒株有较近的亲缘关系。P. multocida CS株含254个毒力相关基因,分为4大类11小类。其中铁摄取系统、黏附系统、分泌系统和双组分调控系统相关的多个基因在不同的毒株(包括血清型)的分布存在多态性。通过对基因出现频率的分析发现,铁摄取系统相关的tbpA和铁复合物外膜受体蛋白基因(iron complex outer membrane receptor protein gene,irp)以及黏附的相关的ppdD和ompA基因在血清A型出现的频率较高,这是否与不同菌株的毒力差异相关有待进一步证实。P. multocida CS的分泌系统由Ⅰ型(hly基因)、Tat型、Sec-SRP型3种类型组成。其中,hlyD基因在不同的血清型的分布频率存在多态性。P. multocida CS株的双组分信号转导系统(TCSs)由16个调节相关基因,12个感应相关基因和2个有hybrid相关基因。这些基因在不同血清型分布的多态性与不同菌株毒力的关系有待进一步研究。综上所述,组成铁摄取系统、黏附系统、分泌系统和双组分调控系统的基因在不同的血清以及同一血清型内出现频率存在多态性,它们与P. multocida菌株毒力强弱的关系有待进一步研究。     

青海野生草地早熟禾响应干旱胁迫的代谢通路及转录调控分析

为探究青海野生草地早熟禾（Poa pratensis）响应干旱胁迫的分子机制,本研究以青海野生草地早熟禾抗旱材料‘10-202’和敏感材料‘09-61’为研究对象,采用高通量Illumina Hiseq测序技术对15% PEG-6000模拟的干旱胁迫和正常处理下的2份材料的叶片进行差异基因表达分析。结果表明：‘10-202’处理间存在3 166个差异表达基因（Different expression genes,DEGs）,上调和下调表达基因数目分别为1 979和1 187个;‘09-61’处理间共有314个DEGs,上调表达的有64个,下调表达的有250个。京都基因与基因组百科全书（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes,KEGG）富集分析发现,2份材料的差异基因均显著富集在淀粉和蔗糖代谢通路。运用MapMan软件对‘10-202’干旱胁迫下与转录调控相关的差异基因进行了功能注释,发现bHLH,AP2/EREPB及C2H2锌指家族转录因子在响应干旱胁迫中发挥着重要作用。本研究为后续挖掘草地早熟禾耐旱相关候选基因的克隆和功能验证奠定了理论基础。     

Adherence of Pasteurella multocida to fibronectin

For many pathogens, adherence and/or invasion involve association with host extracellular matrix molecules, such as fibronectin (Fn). Pasteurella multocida was found to bind significantly to Fn and collagen type IX but not to laminin and collagen types IV and X. The binding of P. multocida to Fn was dose-dependent and was inhibited by heparin (Hep). Removal of polysaccharide capsule enhanced the binding capacity of the bacterium to Fn and inhibition by Hep. Protease treatment of bacteria decreased binding, implicating surface protein(s) as adhesive components. Investigation of the binding domain(s) of P. multocida on the Fn molecule revealed preferential binding to the N-terminal Hep-binding domain of Fn but not to the carboxyl-terminal Hep-binding domain. Furthermore, Fn, and anti-Fn antibodies inhibited P. multocida adherence to Madin-Darby bovine kidney cells, suggesting the involvement of Fn in the bacterium adherence to host cells. Ligand blotting, batch affinity purification and MALDI-TOF mass spectrometry implicated several proteins as putative adhesins of P. multocida in the Fn-mediated adherence. Taken together, the data suggest that P. multocida-Fn interaction may play a role in the bacterium adherence to host cells, and this may be mediated by bacterial surface proteins with preferential affinity for the Hep-1 binding domain of Fn.     

基于转录组测序分析细粒棘球绦虫原头蚴与巨噬细胞RAW264.7免疫互作相关基因

旨在解析细粒棘球绦虫原头蚴与巨噬细胞RAW264.7免疫互作相关的基因,为进一步阐明细粒棘球绦虫原头蚴调控宿主免疫反应及寄生适应机制提供理论依据。将细粒棘球绦虫原头蚴和巨噬细胞RAW264.7共培养24 h,收集原头蚴和RAW264.7细胞,提取总RNA,构建cDNA文库,利用RNA sequencing技术进行转录组测序分析。当细粒棘球绦虫原头蚴与巨噬细胞RAW264.7共培养24 h后,和0 h对照组相比,原头蚴处理组分别有435个基因的表达出现显著差异变化,其中,上调表达的基因为227个,包括HSP70、HSP10、Eg95前体分子、AgB、FABP和囊泡运输蛋白SC22B等;下调表达的基因为208个,包括EF-hand蛋白、Cathepsin、跨膜蛋白144、内固醇类受体和MAPK7等。GO分析结果表明,差异表达的基因主要富集在血红素转运、铁配位实体运输、细胞外间质、核糖核酸酶MRP复合物、丝氨酸型内肽酶抑制剂活性以及α-半乳糖苷酶活性等过程。KEGG分析结果表明,差异表达的基因主要参与剪接体、内吞作用、内质网的蛋白质处理、吞噬体、MAPK信号通路以及钙信号通路等。当巨噬细胞RAW264.7与细粒棘球绦虫原头蚴共培养24 h后,和PBS对照组相比,原头蚴处理组的RAW264.7细胞共有3 745个基因的表达出现显著变化,其中,1 159个基因出现上调表达,2 586个基因出现下调表达。GO分析结果显示,差异表达基因主要富集在代谢过程、细胞内组分、细胞内、细胞器以及膜结构细胞器等。KEGG信号通路的分析结果表明,差异表达的基因主要参与代谢通路、核糖体通路、剪接体通路、RNA转运以及泛素介导的蛋白水解等通路。同时研究随机选取了部分差异表达的基因进行了qRT-PCR验证,结果表明,其表达趋势与RNA-seq结果一致。综上所述,当细粒棘球绦虫原头蚴面对宿主巨噬细胞免疫压力时,可引起其基因的差异表达,其中,原头蚴中的AgB、FABP1和Kunitz型丝氨酸蛋白酶抑制剂等具有免疫调节作用的分子表达明显上调,推测其可能参与宿主的免疫调控,进而有利于虫体在宿主的寄生和免疫逃避。