鲑降钙素对虹鳟鳞组织lncRNA表达的影响

为探明鲑降钙素(salmon calcitonin, sCT)对鱼类骨组织钙代谢过程的调节机制, 对虹鳟(Oncorhynchus mykiss) 幼鱼进行 sCT 腹腔注射, 并在注射后 24 h 采集鳞组织进行转录组测序, 分析其中长链非编码 RNA (long non-coding RNA, lncRNA)表达水平的变化。结果显示, 注射 sCT 后的虹鳟鳞组织中共鉴定出 847 个差异表达的 lncRNA, 其中 247 个表达上调, 600 个表达下调。GO 注释结果显示, 差异表达 lncRNA 靶基因主要被注释到转录调控、运输、信号转导、膜、细胞质、金属离子结合和核苷酸结合等功能中。KEGG 通路富集结果显示, 差异表达 lncRNA 靶基因在硫胺素代谢通路、炎症介质对 TRP 通道调节、血小板活化、谷氨酸能突触、神经营养因子通路、ARVC 通路和 NF-kappa B 信号通路等通路中显著富集。利用实时荧光定量 PCR (quantitative real-time PCR, qRT-PCR)对随机选取的 6 个差异表达 lncRNA 的表达量进行验证, 结果显示, qRT-PCR 与 RNA-Seq 结果一致。基于上述结果, 本研究筛选到 MSTRG.68909.2、MSTRG.39805.1、MSTRG.121429.1、MSTRG.9137.1 和 MSTRG.43721.1 共 5 个可能参与虹鳟钙代谢的关键 lncRNA, 这些关键基因的筛选鉴别可为探明硬骨鱼类骨代谢的调控机理提供新的切入点, 为虹鳟养殖生产实践提供参考。     

盐度驯化影响虹鳟鳞组织基因表达的转录组分析

合理选择盐度驯化方式是目前虹鳟(Oncorhynchus mykiss)养殖生产所要解决的重要问题之一。本研究通过分析盐度驯化对虹鳟幼鱼外骨骼(鳞组织)中基因表达水平的影响,重点探讨了盐度对鱼类骨代谢的影响机制。首先,分别采集海水(盐度28)驯化7 d和常规淡水养殖(对照)条件下的虹鳟鳞组织,采用Illumina HiSeq 4000测序平台进行转录组测序(RNA-Seq)。以log2|fold change|≥1且P<0.05作为显著差异表达基因(DEGs)筛选条件,共筛选出1714个DEGs,其中,484个基因显著上调,1230个基因显著下调。GO功能注释分析结果显示,上述DEGs主要被注释在细胞膜、细胞质、细胞核、运输、信号转导、金属离子结合和ATP结合等功能中。KEGG通路富集分析结果显示,DEGs在氧化磷酸化、药物代谢–细胞色素P450、蛋白酶体、p53信号通路和心肌收缩等通路中显著富集。利用实时荧光定量PCR (RT-qPCR)对随机选取的8个DEGs的表达量进行验证,结果显示,RT-qPCR与RNA-Seq结果一致,表明RNA-Seq数据可靠。结果表明,以4/d的盐度提升速率对虹鳟进行盐度驯化,对其Mmp-2、Mmp-9、Acp5b、Alpl、Osteocalcin、OPG和Col12a1等骨代谢相关基因及NF-kB、MAPK-(JNK、p38、ERK1/2和STAT3)、Wnt/β-catenin、BMP/Smads和OPG-RANK-RANKL等骨代谢相关信号通路影响不显著,说明本研究所采用的驯化模式较为合理。本研究结果可为虹鳟的养殖生产实践提供参考,所获得的基因信息、功能注释和通路富集信息可为探究硬骨鱼类骨代谢的调控机理及其应对环境变化的演化规律提供新视角。