刺参响应灿烂弧菌侵染差异microRNAs鉴定及靶基因分析

microRNA参与基因的转录后调控，在真核生物的生长发育、细胞分化和免疫防御等过程中发挥重要作用。刺参(Apostichopus japonicus)病害问题已成为产业发展的主要限制因素之一，而其病害发生的分子机制尚待进一步完善。本研究以刺参重大疾病“腐皮综合征”的重要致病原灿烂弧菌(Vibrios splendidus)为侵染菌株，通过人工侵染实验制备患病刺参样本，采用miRNA-seq技术对侵染组(PT16S)和对照组(PT10H)各3头刺参的体壁组织进行miRNA测序，通过相关生物信息学软件对miRNAs进行鉴定和分析，筛选差异表达miRNAs (DEmiRNAs)并预测其靶基因，构建关键调控途径的miRNA-mRNA调控网络。结果显示，PT10H组平均得到5 902 588条有效序列，194个已知miRNA和19个新的miRNA；PT16S组平均得到5 053 529条有效序列，182个已知miRNA和42个新的miRNA。对2组鉴定到的miRNA进行差异表达分析，共筛选到2个上调和11个下调的具有显著差异的DEmiRNAs (P≤0.05)，上调的DEmiRNAs靶基因预测结合到3010个靶基因，注释到585个GO terms及24条信号通路(P≤0.05)，下调的DEmiRNAs靶基因预测到19 072个靶基因，注释到514个GO terms以及22条信号通路(P≤0.05)。对筛选到的DEmiRNAs进行实时荧光定量PCR (qRT-PCR)验证，显示miRNA-seq与qRT-PCR的一致率达到70%。根据KEGG分析结果构建泛素介导的蛋白水解途径和Notch信号通路的miRNA-mRNA调控网络，结果显示，13个DEmiRNAs分别靶向结合134个与泛素介导的蛋白水解相关的mRNAs和109个与Notch信号通路相关的mRNAs，Aja-miR-184、Aja-miR-2478和Aja-miR-9277p等DEmiRNAs可能参与对Notch信号通路和对泛素介导的蛋白水解的调控。相关研究结果将为刺参疾病发生调控网络建立和机制解析提供依据。