中华蜜蜂6日龄幼虫响应蜜蜂球囊菌侵染的长链非编码RNA应答研究

摘要

[目的]本研究旨在探究长链非编码RNA (long non-coding RNA,lncRNA)在中华蜜蜂(Apis cerana cerana,简称中蜂)6日龄幼虫应答蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis,简称球囊菌)侵染过程中的差异表达谱及调控作用.[方法]利用链特异性cDNA建库的RNA-seq技术对未被侵染及球囊菌侵染的中蜂6日龄幼虫肠道(AcCK和AcT)进行深度测序.通过相关生物信息学软件分析lncRNA的结构特征和表达谱.筛选并分析差异表达lncRNA (differentially expressed lncRNA,DElncRNA)的顺式(cis)作用及竞争性内源RNA (competing endogenous RNA,ceRNA)调控网络.采用RT-qPCR验证测序数据及DElncRNA差异变化趋势的可靠性.[结果]AcCK和AcT共预测出642个已知lncRNA和487个新lncRNA.与蛋白编码基因相比,上述中蜂lncRNA外显子数更少、长度更短且表达量更低.43个antisense lncRNA与40个正义链mRNA之间互补配对.AcCK和AcT比较组包含367个上调lncRNA和268个下调lncRNA.有194个DElncRNA潜在调控461个上下游基因,并涉及细胞进程、代谢进程和催化活性等38个功能条目以及氨基酸代谢、内吞作用和MAPK等191条通路.此外,有180个DElncRNA可靶向结合50个DEmiRNA,进而调控6365个mRNA;三者之间形成较为复杂的ceRNA调控网络.[结论]中蜂6日龄幼虫肠道的部分lncRNA可作为antisense lncRNA参与应答球囊菌侵染;部分DElncRNA可通过cis作用调节物质代谢和免疫途径相关的上下游基因,从而介导宿主的侵染应答;TCONS_ 00010661和TCONS 00003104等DElncRNA可通过ceRNA网络调控Jak-STAT和氧化磷酸化等通路及富集基因,进而参与宿主的侵染应答.