基于RNA-seq技术分析microRNA 29a对八眉猪仔猪小肠上皮细胞基因表达的影响

摘要

小肠上皮细胞是小肠发挥吸收营养物质和肠道屏障作用的重要基础。microRNA 29a(miR-29a)对动物生长发育过程中的细胞凋亡、分化和增殖有着重要的影响作用。为明确miR-29a对仔猪(Sus scrofa)小肠上皮细胞基因表达的影响,本研究先构建miR-29a的模拟物和抑制物组,收集转染后48 h的细胞,提取RNA后构建文库,进行Illumina测序,筛选得到差异表达基因,并对差异基因进行基因本体(Gene Ontology,GO)功能注释、KEGG通路富集分析,绘制目的基因的共表达网络,并随机选取4个基因通过qPCR来验证转录组数据的准确性。本研究共得到9个转录组文库,经测序质量控制得到的总有效数据量(clean base)为55.42 Gb,与参考基因组的比对率达到95%以上。利用DESeq2软件分析测序得到的表达基因,结果显示miR-29a抑制物组(VPA)与阴性对照组(VPC)之间有7102个基因显著差异表达,其中VPA组有2558个上调基因,3544个下调基因;miR-29a模拟物组(VPT)和VPC组之间共有2829个显著差异表达基因,其中1563个基因在VPT组中为上调基因,1266个基因在VPT组中为下调基因;VPA和VPT两组样品中共有503个差异表达基因,VPA组中有197个上调表达基因,306个下调表达基因。对差异基因进行GO功能注释和KEGG通路富集分析,发现miR-29a处理后的肠上皮细胞正处于非常活跃的细胞增殖和分化阶段,得到的差异基因主要富集于DNA复制和细胞周期通路中。qPCR结果验证了测序结果的准确性。本研究表明,miR-29a可能通过影响小肠上皮细胞的CDKN2C、E2F1、POLE等基因和MCM家族来调控细胞的凋亡,进而影响小肠的吸收和肠道屏障功能。上述结果为研究miR-29a对八眉猪仔猪肠道的影响提供了基础资料。