基于RNA测序技术鉴定和分析绵羊毛囊发育相关的可变剪接事件

摘要

可变剪接是调控动植物体内蛋白质多样性和遗传多样性的重要分子机制。为鉴定和分析杜泊羊毛囊发育过程中的可变剪接,分别于2019年9月(生长旺期,S1)、2020年1月(休止期,羊毛停止生长,S2)、2020年3月(生长初期,新羊毛生长导致旧羊毛脱落,S3)对杜泊成年母羊体侧中部皮肤组织取样,利用Illumina HiSeqTM 4000测序平台对样品进行转录组测序。利用rMATS软件鉴定样品中的可变剪接事件和差异剪接基因,在3组样品中共鉴定出128033个可变剪接事件,其中外显子跳跃的比例最高,约占75.69%,内含子保留比例最少,约占2.03%。在S1vs S2、S1vs S3和S2vs S3中共筛选到3448个显著(P<0.05)的差异剪接基因。GO(gene ontology)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)功能富集分析显示,差异剪接基因显著富集在血管内皮生长因子(VEGF)信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、PI3K-Akt信号通路、Rap1(RAS-related protein 1)信号通路、Hippo信号通路、神经营养因子信号通路等与毛囊发育密切相关的通路上,表明筛选到的差异剪接基因在杜泊羊毛囊发育过程中发挥重要作用。并进一步筛选出可能参与绵羊毛囊发育相关的关键基因(SMAD 2、FGFR 2、BMP 4、BCL 2等)。本研究通过分析杜泊羊毛囊发育过程中的AS事件,揭示绵羊毛囊发育和羊毛呈周期性循环过程中相关遗传调控机制,研究结果可以为后续开展绵羊毛囊发育与羊毛生长呈周期性变化中发育相关基因功能分析与挖掘提供理论基础。