| 蜜蜂球囊菌中长链非编码RNA的调控作用 |
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| 引用本文： | 周丁丁,范元婵,王杰,蒋海宾,祝智威,范小雪,陈华枝,杜宇,周紫彧,熊翠玲,郑燕珍,付中民,陈大福,郭睿. 蜜蜂球囊菌中长链非编码RNA的调控作用[J]. 中国农业科学, 2021, 54(1): 224-238. DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2021.01.017 |
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| 作者姓名： | 周丁丁 范元婵 王杰 蒋海宾 祝智威 范小雪 陈华枝 杜宇 周紫彧 熊翠玲 郑燕珍 付中民 陈大福 郭睿 |
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| 作者单位： | 福建农林大学动物科学学院（蜂学学院）,福州 350002 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(31702190);国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-44-KXJ7);福建省自然科学基金(2018J05042);福建农林大学杰出青年科研人才计划(xjq201814);福建农林大学科技创新专项基金(CXZX2017343);福建省大学生创新创业项目(202010389012) |
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| 摘 要： | 【目的】长链非编码RNA（long non-coding RNA,lncRNA）是一类二、三级结构高度保守,长度>200 nt且不具蛋白编码能力的RNA,在转录和转录后水平广泛参与调控剂量补偿、细胞分化和生长发育等生命活动。本研究基于前期获得的蜜蜂球囊菌（Ascosphaera apis,简称球囊菌）菌丝和孢子混合样品的高质量lncRNA组学数据进行球囊菌lncRNA的顺式（cis）作用、反义lncRNA（antisense lncRNA）作用和竞争性内源RNA（competing endogenous RNA,ceRNA）作用的分析和探讨,以期揭示lncRNA在球囊菌中的潜在功能。【方法】基于lncRNA基因在染色体上的位置,预测lncRNA上下游100 kb以内的蛋白编码基因;使用Blast软件将上下游基因比对到GO和KEGG数据库,以获得功能和通路注释。利用LncTar软件对反义lncRNA的靶mRNA进行预测,并使用Blast软件将上述靶mRNA比对到KEGG和eggNOG数据库。利用TargetFinder软件预测lncRNA靶向结合的miRNA及miRNA靶向结合的mRNA,根据靶向结合关系建立lncRNA-miRNA和lncRNA-miRNA-mRNA调控网络,进而通过Cytoscape v3.7.1软件进行调控网络的可视化。利用RT-PCR对调控网络中的lncRNA、靶miRNA和靶mRNA进行表达验证。【结果】共预测出371个lncRNA的5 852个上下游基因,可注释到细胞进程、代谢进程和应激反应等48个功能条目,以及新陈代谢途径、次生代谢产物的生物合成和抗生素的生物合成等121条通路,表明部分lncRNA可通过顺式作用调节上下游基因的表达,从而参与调控球囊菌的生长发育及物质能量代谢等基础生命活动。球囊菌的7个lncRNA与7个靶mRNA存在序列互补关系,其中5个mRNA在eggNOG数据库中仅注释为假定蛋白,仅gene3444在KEGG数据库注释为核孔复合体蛋白An-Nup120和假定蛋白,表明上述1个反义lncRNA可能参与调控核孔复合体蛋白的生物合成等生物学过程。此外,共预测出227个lncRNA与73个miRNA之间存在靶向结合关系,其中多数lncRNA(79.02%)仅能结合1—2个miRNA,部分miRNA可被多个lncRNA靶向结合;进一步构建氧化磷酸化通路和MAPK信号通路相关的lncRNA-miRNA-mRNA调控网络,分析结果显示氧化磷酸化通路相关的222个lncRNA靶向78个miRNA及50个mRNA,MAPK信号通路相关的222个lncRNA靶向76个miRNA及46个mRNA,表明部分lncRNA通过ceRNA作用调控此两条通路,从而影响球囊菌的能量合成、环境适应以及生长发育等过程。【结论】部分lncRNA可能通过顺式作用和ceRNA作用调节球囊菌的生长发育、物质能量代谢以及环境适应等生物学过程;MSTRG.5393.1可能作为反义lncRNA调控球囊菌的核孔复合体的蛋白合成。
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| 关 键 词： | 蜜蜂球囊菌 长链非编码RNA 顺式作用 反义lncRNA 竞争性内源RNA |
| 收稿时间： | 2020-01-03 |
Regulatory Function of Long Non-Coding RNAs in Ascosphaera apis |
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| ZHOU DingDing,FAN YuanChan,WANG Jie,JIANG HaiBin,ZHU ZhiWei,FAN XiaoXue,CHEN HuaZhi,DU Yu,ZHOU ZiYu,XIONG CuiLing,ZHENG YanZhen,FU ZhongMin,CHEN DaFu,GUO Rui. Regulatory Function of Long Non-Coding RNAs in Ascosphaera apis[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2021, 54(1): 224-238. DOI: 10.3864/j.issn.0578-1752.2021.01.017 |
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| Authors: | ZHOU DingDing FAN YuanChan WANG Jie JIANG HaiBin ZHU ZhiWei FAN XiaoXue CHEN HuaZhi DU Yu ZHOU ZiYu XIONG CuiLing ZHENG YanZhen FU ZhongMin CHEN DaFu GUO Rui |
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| Affiliation: | College of Animal Sciences (College of Bee Science), Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002 |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Ascosphaera apis long non-coding RNA (lncRNA) cis regulation antisense lncRNA competing endogenous RNA (ceRNA) |
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