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09月01

發(fā)布于 11:26 最新文章, 轉(zhuǎn)錄調(diào)控

分子生物學(xué)的中心法則中，遺傳信息從DNA傳遞給RNA再流向蛋白質(zhì)，此過程中RNA不僅發(fā)揮遺傳信息傳遞的作用，還負責調(diào)控各種生物學(xué)過程。早在40年前研究者就發(fā)現(xiàn)mRNA存在類似于基因組DNA和組蛋白上可逆的表觀遺傳修飾（其中N6-methyladenosine m6A是最常見的一種轉(zhuǎn)錄后修飾，介導(dǎo)了超過80%的RNA堿基甲基化），但當時并不清楚RNA這種修飾的具體功能，隨著近期研究的深入逐漸揭開了mRNA甲基化的神秘面紗，它可以參與調(diào)控基因表達，并進一步調(diào)節(jié)細胞的分化和發(fā)育。對mRNA甲基化相關(guān)的轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)的分析當然離不開便捷、可靠的數(shù)據(jù)深度挖掘工具啦！近期百邁客云平臺Blast小工具助力孫青原老師關(guān)于m6A參與調(diào)節(jié)爪蟾卵母細胞減數(shù)分裂成熟和胚胎發(fā)育的文章發(fā)表于“Journal of biological chemistry”雜志。接下來，小編跟大家分享這篇文章。 N6-methyladenosine seqencing highlights the involvement of mRNA methylation in oocyte meiotic maturation and embryo development by regulating translation in Xenopus laevis N6-甲基腺苷測序揭示mRNA甲基化通過調(diào)節(jié)非洲爪蟾的翻譯水平參與卵母細胞減數(shù)分裂成熟和胚胎發(fā)育 PMID: 27613873 雜志：Journal of biological chemistry (JBC) 影響因子：4.12 研究背景在動物（如爪蟾、小鼠）的卵子發(fā)生過程中，生殖泡（GV）期卵母細胞達到最大體積，同時基因組轉(zhuǎn)錄活動被沉默。成熟的GV期卵母細胞重新開始分裂、發(fā)育到第二次減數(shù)分裂中期（MII期）后卵母細胞與精子結(jié)合形成受精卵，受精卵開始分裂起始胚胎發(fā)育，直到中囊胚期全基因組轉(zhuǎn)錄活性恢復(fù)。因此，卵母細胞生長過程中積累的母源mRNAs的翻譯應(yīng)得到精確的調(diào)控。近期的研究證據(jù)揭示修飾（m6A）參與調(diào)解mRNA翻譯，且m6A修飾在mRNA的不同區(qū)域會產(chǎn)生不同的翻譯修飾效應(yīng)。目前，m6A修飾是否參與非洲爪蟾卵母細胞翻譯調(diào)控，及其在卵母細胞成熟和胚胎發(fā)育中的扮演的角色還不清楚。 材料方法1.實驗材料： GV期和MII期爪蟾卵母細胞。 2.測序方法： 提取GV期和MII期爪蟾卵母細胞總RNA后分別進行m6A-seq測序。 技術(shù)路線實驗結(jié)果1. GV期和MII期爪蟾卵母細胞的m6A-seq對GV期和MII期爪蟾卵母細胞的m6A修飾mRNAs進行分離和測序分析后與X. laevis轉(zhuǎn)錄組比對，鑒定了4207條甲基化修飾的mRNAs（GV期4128條；MII期3820條）。根據(jù)m6A峰的高度，作者把這些mRNAs分為三類：高m6A mRNAs、中m6A mRNAs和低m6A mRNAs。通過這些結(jié)果發(fā)現(xiàn)從GV期到MII期有1674個mRNAs保持甲基化修飾水平，此外有2400條mRNAs的m6A水平下降、133條mRNAs的m6A水平升高(Figure 1A)。 利用m6A峰值對應(yīng)序列，作者預(yù)測了爪蟾中保守的m6A基序。與人和小鼠中相似，爪蟾中mRNA甲基化也發(fā)生在GGACU基序(Figure 1B)。研究還發(fā)現(xiàn)m6A峰主要分布在編碼DNA序列（CDS）的下游位置的CDS末端位點附近(Figure 1C)。 ?Figure 1. Summary of the m6A modified mRNAs...

09月01

發(fā)布于 11:17 最新文章, 轉(zhuǎn)錄調(diào)控

植物抗旱研究的老師看過來了，近期華中農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究團隊成功構(gòu)建水稻雙基因轉(zhuǎn)化抗旱株，并借助百邁客云計算平臺（www.dustyhill.net）挖掘該抗旱株轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)，完成對該新型水稻抗旱株抗旱機制初步探究。 中文題目：OsbZIP46、SAPK6基因共同過表達提升水稻抗旱能力 IF = 4.298 ? ? ? ? ? ? ? ? ?PMID:28694815   研究背景干旱是全世界范圍內(nèi)威脅水稻產(chǎn)量的主要非生物脅迫之一。作物的抗旱性狀一般認為由多基因控制，因此，抗旱相關(guān)多基因轉(zhuǎn)化策略理論上可以作為提高水稻抗旱性的一種有效手段。 脫落酸（abscisic acid,ABA）信號通路在植物非生物脅迫響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)中處于中心位置，該通路包含4個主要組件：a）ABA 受體PYR/PYL/PCAR，b）A型蛋白磷酸酶2C，c）蛋白激酶SnPK2，d）bZIP轉(zhuǎn)錄因子家族（第3亞家族）。之前研究表明，bZIP轉(zhuǎn)錄因子活性在多種植物中可被蛋白磷酸酶SnPK2s通過磷酸化調(diào)節(jié)。我們之前的研究也表明，bZIP轉(zhuǎn)錄因子OsbZIP23和OsbZIP46在水稻抗旱過程中扮演著重要角色，且其轉(zhuǎn)錄調(diào)控活性可被SnPKs家族SAPK2與SAPK6激活。因此，bZIP轉(zhuǎn)錄因子家族與SAPKS蛋白磷酸酶家族可作為多基因轉(zhuǎn)化策略中的候選基因來提升水稻抗旱能力。 技術(shù)路線 材料與方法材料 轉(zhuǎn)化基因：OsbZIP46CA1（bZIP轉(zhuǎn)錄因子OsbZIP46刪除負調(diào)控domainD）+ SAPK6（蛋白磷酸酶家族）； 轉(zhuǎn)化載體：pCB2004質(zhì)粒 水稻轉(zhuǎn)化受體材料 ： 東北種植品質(zhì)KY131 水稻轉(zhuǎn)基因材料：XL22（OsbZIP46CA1+SAPK6），CA1-OE（OsbZIP46CA1），SAPK6-OE（SAPK6） RNA-seq材料：XL22、CA1-OE、SAPK6-OE、KY-131-N4葉齡種子材料，每個處理3個生物學(xué)重復(fù) 方法 轉(zhuǎn)化：農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化 插入片段拷貝數(shù)檢測：Southern Blot 插入基因轉(zhuǎn)錄水平評估：熒光定量PCR 插入基因蛋白表達及活性評估：熒光定量PCR檢測OsbZIP46CA1調(diào)控基因Rab21、 Rab16B在轉(zhuǎn)基因材料中的轉(zhuǎn)錄水平；轉(zhuǎn)基因材料對ABA敏感性判斷轉(zhuǎn)化基因是否正常過蛋白過表達且產(chǎn)生活性 抗旱性評估： 種子發(fā)育期，缺水處理7天，恢復(fù)給水7天后存活率；生殖生長期，孕穗期缺水處理14天，產(chǎn)量、灌漿速率、穗數(shù)、小穗花數(shù)等指標 RNA-seq測序：Hiseq測序平臺，百邁客云（www.dustyhill.net）數(shù)據(jù)分析平臺 結(jié)果1、轉(zhuǎn)化株構(gòu)建與篩選 1）使用MISSA系統(tǒng)構(gòu)建pCB2004+OsbZIP46CA1+SAPK6重組質(zhì)粒，采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化方法將兩個抗旱相關(guān)目標基因插入東北栽培品種水稻KY131基因中，構(gòu)建OsbZIP46CA1、APK6雙基因轉(zhuǎn)化株。另外，也使用同樣的轉(zhuǎn)化體系分別構(gòu)建了上述兩個基因的單基因轉(zhuǎn)化株。 2）通過southern-blot雜交技術(shù)，鑒定T0初始轉(zhuǎn)化株中插入基因的拷貝數(shù)，挑選插入基因單拷貝的T0的T1子代初步鑒定具備抗旱性狀的轉(zhuǎn)基因株（肉眼觀察）。 3）最終篩選得到一個在生殖器官發(fā)育階段抗旱強于非轉(zhuǎn)基因株的雙基因轉(zhuǎn)化株XL22，見圖1B。 4）利用熒光定量PCR技術(shù)，檢查了XL22轉(zhuǎn)基因株及其對應(yīng)的單基因轉(zhuǎn)化株中的插入基因是否過表達，如圖1C所示，上述轉(zhuǎn)化株中插入基因均出現(xiàn)了預(yù)期的轉(zhuǎn)錄水平。 5）以O(shè)sbZIP46CA1的下游調(diào)控基因Rab21、Rab16B的轉(zhuǎn)錄水平，轉(zhuǎn)化株對ABA的敏感性來判斷插入基因是否發(fā)揮作用，如圖1C所示，轉(zhuǎn)化株中點的Rab21、 Rab16B轉(zhuǎn)錄水平均出現(xiàn)上調(diào)，且轉(zhuǎn)化株對ABA更加敏感，說明上述轉(zhuǎn)化株中的插入基因均能正常發(fā)揮作用。 2、XL22轉(zhuǎn)化株抗旱能力評估 a）生殖生長期抗旱能力評估：XL22、CA1-OE（OsbZIP46CA1轉(zhuǎn)化株）、SAPK6-OE（SAPK6轉(zhuǎn)化株）、KY-131-N（非轉(zhuǎn)基因株）4組材料，每組4個獨立生物學(xué)重復(fù)，孕穗期缺水處理14天，比較不同材料之間的單株產(chǎn)量、灌漿速率、穗數(shù)、小穗花數(shù)、圓錐花序數(shù)、單位面積產(chǎn)量6個指標。如圖3所示，無論是肉眼觀察（3A、3B）結(jié)果，還是上述6個指標（3C）統(tǒng)計結(jié)果，都表明XL22在抗旱性上要優(yōu)于單基因轉(zhuǎn)化株與非轉(zhuǎn)基因株。 b）種子發(fā)育期抗旱能力評估：XL22、CA1-OE（OsbZIP46CA1轉(zhuǎn)化株）、SAPK6-OE（SAPK6轉(zhuǎn)化株）3組材料（4葉齡），每組3個生物學(xué)重復(fù)，7天缺水處理，觀察恢復(fù)給水7天后的葉片卷曲情況，統(tǒng)計存活率。如圖4A所所示，恢復(fù)給水7天后，XL22相較于單基因轉(zhuǎn)化株，葉卷曲更加輕微，如圖B所示，XL22的存活率也要顯著高于單基因轉(zhuǎn)化株。另外，如圖4所示，XL22離體葉片子在室內(nèi)環(huán)境下，脫水速度也顯著低于其他材料。該結(jié)果表明，XL22在種子發(fā)育階段的抗旱能力也要強于單基因轉(zhuǎn)化株。 3、XL22轉(zhuǎn)化株耐熱、抗寒能力評估 分別取XL22、CA1-OE、SAPK6-OE、KY-131-N的4葉齡種子材料，每個3個生物學(xué)重復(fù)，均進行42℃ 12小時，4℃5天處理，最后正常環(huán)境下生長7天，觀察這各材料之間的葉卷曲清苦以及存活率，結(jié)果顯示，XL22表現(xiàn)為個更高的存活率（圖5C)，更加輕微的葉片卷曲（圖4A），表明XL22相較于單基因轉(zhuǎn)化株與非轉(zhuǎn)基因株擁有更強的耐熱、抗寒能力。 4、RNA-seq揭示XL22抗旱分子學(xué)機制 a）為了分析XL22抗旱表型后的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，研究者分別對XL22、 CA1-OE、SAPK6-OE 3個轉(zhuǎn)化株系在正常給水與相同缺水處理條件下的材料進行了轉(zhuǎn)錄組測序，取樣部位為倒二葉，每個處理設(shè)置兩個生物重復(fù)，測序使用illumina Hiseq平臺，PE150讀取方式，數(shù)據(jù)分析在百邁客云計算平臺（www.dustyhill.net）完成。 b）分析結(jié)果顯示，XL22的缺水處理相較于正常給水組材料，2977個基因轉(zhuǎn)錄水平顯著上調(diào)，3243個顯著下調(diào)；CA1-OE中，2962個基因轉(zhuǎn)錄上調(diào)， 3514個基因轉(zhuǎn)錄下調(diào)；SAPK6-OE中，3433個基因轉(zhuǎn)錄上調(diào)，3472個基因轉(zhuǎn)錄下調(diào)（FDR < 0.01, |FC| > 2）。大部分的轉(zhuǎn)錄上調(diào)基因在3個材料之間是共有的，如圖6B所示，表明這些上調(diào)基因在水稻干旱脅迫響應(yīng)中功能比較保守。 c）由于轉(zhuǎn)基因材料中過表達基因為bZIP家族轉(zhuǎn)錄因子及其活性激活基因家族，研究者重點關(guān)注了3個材料中轉(zhuǎn)錄上調(diào)的基因，這些基因被劃分為4類：Group1，XL22相較于CA1-OE特有上調(diào)基因，645個；Group2,XL22相較于SAPK6-OE特有上調(diào)基因，500個基因特異上調(diào)；Group3，CA1-OE相較于SAPK6-OE特有上調(diào)基因，398個；Group4，SAPK6-OE相較于CA1-OE特有上調(diào)基因，869個。Group I主要分布在“Response to ABA”、“Regulation of Plant-type Hypersensitive response”等GO term；Group II主要分布在“Organic Substance Biosynthetic Process” 、“Salicylic Acid...

08月01

發(fā)布于 15:09 最新文章, 轉(zhuǎn)錄調(diào)控

分析思路1   ? ? ? ?共表達分析中，整合大量相關(guān)公共樣本測序數(shù)據(jù)，可構(gòu)建出相較于常規(guī)樣本量下可靠度更高的基因共表達網(wǎng)絡(luò)，從而基于該網(wǎng)絡(luò)進行更加準確的后續(xù)分析：a）預(yù)測目標轉(zhuǎn)錄因子的下游調(diào)控基因、目標調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子；b）預(yù)測ncRNA與mRNA之間的靶向關(guān)系；c）基于網(wǎng)絡(luò)中已知功能基因推測同網(wǎng)絡(luò)中其他功能未知基因功能；e)?將每個共表達模塊分別作為一個整體，計算其與各組織或各發(fā)育時間點之間的相關(guān)性，建立各組織相關(guān)或各時期相關(guān)基因表達網(wǎng)絡(luò)...

07月19

發(fā)布于 17:44 最新文章, 轉(zhuǎn)錄調(diào)控

大豆研究套餐： 整個多個大豆RNA-seq公共數(shù)據(jù)，分析SWEET基因家族在大豆生殖組織與營養(yǎng)組織間表達變化規(guī)律 文章思路 Patil G. ?et al. Soybean (Glycine max) SWEET gene family: insights through comparative genomics, transcriptome profiling and whole genome re-sequence analysis. BMC Genomics. 2015 1. 大豆中SWEET基因鑒定 SWEET基因家族在植物體內(nèi)的糖運輸、免疫及生殖組織發(fā)育過程中發(fā)揮著非常重要的作用。研究者使用擬南芥、水稻中的SWEET家族基因序列，通過BLAST比對，鑒定到了大豆中的52個SWEET基因。 該步驟可非常方便的調(diào)用部署于百邁客云平臺上的BLAST小工具來完成。 2. 大豆中SWEET基因與其它物種的序列比較分析 為了了解不同物種中SWEET家族基因的進化關(guān)系，研究者對大豆中的SWEET家族基因與其他13個物種（包括水稻、擬南芥、玉米在內(nèi)）中的SWEET基因構(gòu)建系統(tǒng)進化樹。 該步驟可調(diào)用部署于百邁客云的MEGA小工具來完成。 3. 大豆中SWEET基因上游調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子分析 研究者提取了52個轉(zhuǎn)錄因子的啟動子序列，預(yù)測了這些啟動子序列中存在的motif序列，并在轉(zhuǎn)錄因子數(shù)據(jù)庫中注釋到了可與上述motif序列結(jié)合的轉(zhuǎn)錄因子，這些數(shù)據(jù)為之后研究SWEET基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò)提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。 該步驟中的motif序列提取可調(diào)用部署于百邁客云的motif_prediction小工具來完成。 百邁客云motif_prediction小工具運行結(jié)果 4. 大豆中SWEET基因不同組織中表達量變化規(guī)律分析 1）下載大豆RNA-seq公共數(shù)據(jù)集： 數(shù)據(jù)集1 SRA數(shù)據(jù)庫編號：PRJNA140081. 包含14個樣本，其中11個樣本為生殖組織來 源（花、豆莢、種子），3個為營養(yǎng)組織來源（葉、根、根瘤） 數(shù)據(jù)集2 GEO數(shù)據(jù)庫編號: GSE29163. 包含10個樣本，其中6個樣本為生殖組織來源（花、花芽、種子），4個樣本為營養(yǎng)組織來源（根、莖、葉、幼苗） 該步驟可進入BMKCloud_數(shù)據(jù)庫模塊按數(shù)據(jù)編號完成數(shù)據(jù)檢索及一鍵保存，保存后的數(shù)據(jù)可直接調(diào)用百邁云平臺的分析模塊BMKCloud_APP進行后續(xù)分析。 2）對大豆所有基因進行轉(zhuǎn)錄了水平定量，并從中篩選SWEET基因家族，分析該家族基因在大豆的生殖組織與營養(yǎng)組織見的表達量變化規(guī)律。 該步驟可直接將上步保存于百邁客云的公共數(shù)據(jù)導(dǎo)入BMKCloud_APP模塊中的 “有參轉(zhuǎn)錄組分析平臺”進行分析，運行后便可得到文章所需的結(jié)果。 分析結(jié)果： 1）GmSWEET21、GmSWEET24在所有樣本中均高表達 2）有23個SWEET基因在所有樣本轉(zhuǎn)錄水平非常低或者未檢測到，這些基因或許為假基因，或者需要再特殊組織特殊時期表達 3）其余的SWEET基因均在花或者種子等生殖相關(guān)組織中高表達，說明SWEET基因在生殖相關(guān)組織發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用，與之前的相關(guān)的研究結(jié)論一致。 立即體驗...

07月19

發(fā)布于 10:32 最新文章, 轉(zhuǎn)錄調(diào)控

研究背景： 杏（P.armeniaca）屬于薔薇科中常見的一種核果，全世界范圍內(nèi)分布廣泛，具有較高的營養(yǎng)價值，富含膳食纖維、有機酸、維生素C、胡蘿卜素、微量元素等。 木質(zhì)化的內(nèi)果皮（endocarp）在包括杏在內(nèi)的許多具有較高經(jīng)濟價值的核果（drupe fruits）種子發(fā)育過程中發(fā)揮著非常重要的作用，為種子提供了安全的發(fā)育環(huán)境，避免了直接暴露于各類害蟲與病原菌。 內(nèi)果皮木質(zhì)化是核果成熟的一個重要標志，木質(zhì)化的過程本質(zhì)上是植物次生細胞壁形成與木質(zhì)素積累的過程，在以往其他核果中的研究發(fā)現(xiàn)，一些與植物生長發(fā)育相關(guān)的重要轉(zhuǎn)錄因子，比如MYB、NAC、MADs-box，在核果內(nèi)果皮的發(fā)育調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中扮演著重要的角色。 本研究以兩種不同內(nèi)果皮表型的兩種杏作為實驗材料，借助高通量測序來揭示杏內(nèi)果皮發(fā)育背后的分子調(diào)控機制。 材料與方法： 測序材料： LE品種杏 內(nèi)果皮薄、柔軟、韌性高 JG品種杏 內(nèi)果皮厚、堅硬、韌性低 取樣部位： 去核果實 測序平臺： Illumina HiSeq? 2500 PE125測序 技術(shù)路線： 結(jié)果--LE、JG品種杏內(nèi)果皮表型觀察比較 a）如圖2所示，兩種品種杏的果實具有相似的發(fā)育模式，a1、b1、c1是以開花后時間（DAFB)為橫坐標，分別以果實重量、果實長度、果實寬度為縱坐標做圖，兩種杏的果實均呈現(xiàn)出了“雙S曲線”生長模式，圖a2、b2、c2是分別對a1、b1、c1一階導(dǎo)數(shù)作圖，兩種果實同樣也表現(xiàn)出相似的趨勢。 根據(jù)生長曲線，研究者將果實的發(fā)育劃分為4個時期：第一次指數(shù)生長期（before 30DAFB）、緩慢生長期（30-49DAFB）、第二次指數(shù)生長期（49-83DAFB）、成熟期（after 83DAFB）。 b）圖3展示了兩種品種杏的內(nèi)果皮在果實發(fā)育的不同階段各項指標的比較，包括內(nèi)果皮木質(zhì)素含量（圖3d）、內(nèi)果皮厚度（圖3e）、內(nèi)果皮界面面積（圖3c）、內(nèi)果皮木質(zhì)素積累直觀觀察（圖3b）、內(nèi)果皮顯微鏡直觀觀察結(jié)果（圖3a）。 圖3a顯示，LE品種與JG品種的內(nèi)果皮在15DAFB之前形態(tài)上基本無差異，15DAFB之后，LE品種的內(nèi)果皮開始出現(xiàn)破裂缺失，隨著發(fā)育階段往后推移，破裂程度越來越大。 圖3e顯示，LE品種與JG品種的內(nèi)果皮在30DAFB之前厚度上并無差異，之后在厚度上，兩種品種出現(xiàn)顯著差異。 圖3d顯示，LE品種與JG品種的內(nèi)果皮中木質(zhì)素含量也在24DAFB之后出現(xiàn)顯著差異。 綜合以上表型觀察結(jié)果得出，LE品種與JG品種的內(nèi)果皮發(fā)育過程以及內(nèi)果皮木質(zhì)素含量存在顯著差異。   結(jié)果--mRNA測序與轉(zhuǎn)錄本組裝 a）測序取樣部位 ： 去核后的果實，每個品種兩個生物學(xué)重復(fù) 測序取樣時間點 ： 根據(jù)上一部分的表型觀察結(jié)果，LE品種內(nèi)果核在15DAFB時出現(xiàn)裂縫，在24DAFB時，裂縫程度開始快速增大，因此，該mRNA測序項目選擇了15DAFB和24DAFB兩個時間點樣本 b）轉(zhuǎn)錄本組裝：測序共得到~20Gbase clean data，使用Trinity軟件組裝得到63,170條unigene，unigene N50大小1689bp，詳細組裝結(jié)果參見表1。 結(jié)果--unigene功能注釋 a）基于blast比對，63,170條unigene中有25,356可比對到日本杏（Japanese apricot）與桃（peach）基因組數(shù)據(jù)庫。 b）使用BLASTx（e-value閾值設(shè)為10e-5）將上述25,356條unigene比對到NR, Swiss-Port, GO, COG, KOG ，kegg數(shù)據(jù)庫以進行功能注釋，每條unigene均有多條注釋，詳細的注釋結(jié)果統(tǒng)計信息請參見表3. c）GO數(shù)據(jù)庫注釋過程中，16,506條unigene被注釋到，其中， ‘metabolic process’ (8408 genes, 50.93%)是被注釋到最多的GO 條目；KEGG數(shù)據(jù)庫注釋過程中，4830條unigene被注釋到了118個代謝通路。大部分的unigene被注釋到了‘carbohydrate metabolism’...

07月19

發(fā)布于 10:15 最新文章, 轉(zhuǎn)錄調(diào)控

Differentially expressed immune-related genes in hemocytes of the pearl oyster Pinctada fucata against allograft identified by transcriptome analysis 雜志：Fish & Shell?sh Immunology 影響因子：3.148 PMID:?28126621 研究背景：合浦珠母貝是在中國普遍養(yǎng)殖的海洋珍珠貝，占海洋珍珠產(chǎn)業(yè)90%以上的比例。為了培養(yǎng)珍珠，需要將供體珍珠牡蠣的地幔片用細胞核移植到受體中，但是移植后的免疫抑制反應(yīng)會使成功率降低。加強了解宿主牡蠣對移植體的免疫反應(yīng)有利于提高珍珠培養(yǎng)技術(shù)的效率。然而，當前的研究中關(guān)于珍珠貝對同種異體移植的免疫抑制報道卻很少。本文擬通過對移植的合浦珠母血細胞轉(zhuǎn)錄組動態(tài)變化進行研究，獲得移植反應(yīng)過程相關(guān)基因。   研究材料：? 生長1.5年的健康合浦珠母貝（P. fucata） 將和浦珠母貝進行同種地幔片移植手術(shù)，分別收集手術(shù)后0h和48h血淋巴，每個時期選取6-7只牡蠣的樣本進行混合，分別提取兩個樣本的total RNA。   研究方法：在本研究中，對同種異體移植后0小時和48小時的珍珠貝的血細胞免疫反應(yīng)進行了轉(zhuǎn)錄組分析。與合浦珠母貝的參考基因組進行了比對，為了鑒定所有與免疫相關(guān)的差異表達基因，本研究進行了GO注釋和KEGG通路分析。最后，隨機篩選免疫相關(guān)差異表達基因進行qRT-PCR驗證，以確保研究的準確性。 測序平臺：Illumina Hiseq 2500 platform 測序數(shù)據(jù)量：測序得到92.5M的clean reads   技術(shù)路線： 結(jié)果 結(jié)果 1.測序結(jié)果 兩個樣本Raw reads經(jīng)過去接頭和去低質(zhì)量的reads后分別得到6.1Gb（0h）和6.2Gb（48h）的數(shù)據(jù)量。且每個樣本的Q30值都大于92%，GC含量分別是44.73%（0h）和42.19%（48h），與合浦珠母貝參考基因組比對率分別是58.95%（0h）和60.27%（48h），如表1所示。 表1.轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 2.基因注釋結(jié)果 與合浦珠母貝參考基因組比對，共獲得1912個新基因，通過與NR/Swiss-Prot/ GO/ COG和KEGG數(shù)據(jù)庫比對，其中1579個基因找到注釋信息，另外333個基因沒有在數(shù)據(jù)庫中找到注釋信息，如表2所示 表2.新基因注釋信息統(tǒng)計 3.兩組之間差異表達分析結(jié)果 比對0h和48h基因表達量，共獲得798個差異表達基因（其中410個上調(diào)基因，388個下調(diào)基因）。在這些差異表達基因中其中有226個與編碼熱休克蛋白家族的基因在0h高表達，其中314個與編碼絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶和EF-hand 鈣離子結(jié)合蛋白的相關(guān)基因在48h高表達，這些基因都與免疫防護有關(guān)。 圖1.0h/48h每個基因表達水平火上圖 4.差異表達基因功能注釋結(jié)果 為了進一步研究這些差異表達基因的生物學(xué)價值，對這798個差異表達基因按照功能進行GO富集分析，共產(chǎn)生45個GO terms。所有的基因都歸到cellular?component（17個terms），molecular function（11個terms）和biological processes（17個terms）三個功能類別，其中與免疫相關(guān)的差異表達基因主要富集在“biological process”一類，且這一類別中有9個差異表達基因富集在免疫系統(tǒng)過程子分類，有67個差異表達基因富集在刺激反應(yīng)子分類。 圖2.差異表達基因GO分類 5.免疫反應(yīng)相關(guān)差異表達基因的鑒定結(jié)果 為了在這些差異表達基因中更進一步的挖掘免疫相關(guān)基因，研究人員將免疫反應(yīng)相關(guān)差異表達基因按照不同功能進行分類，獲得64個GO terms，其中包含51個差異表達基因，有刺激反應(yīng)（8個基因）、抗菌體液反應(yīng)（5個基因）、對壓力的響應(yīng)（8個基因）。其他的GO terms主要與這些子分類相關(guān)：受體介導(dǎo)的胞吞、真菌反應(yīng)、饑餓反應(yīng)以及損傷修復(fù)。鑒定了一些參與細胞凋亡和死亡的基因，包含金屬蛋白酶-19基質(zhì)、絲氨酸/蘇氨酸激酶、Kr-h1、酪氨酸蛋白激酶Abl、和ATP結(jié)合轉(zhuǎn)運蛋白。另外，有24個差異表達基因?qū)儆诖碳?、壓力和溫性反?yīng)的GO類別。這些基因跟移植免疫反應(yīng)相關(guān)（其中6個上調(diào)，18個下調(diào)），包括TLR 和HSP。 研究人員將以上獲得的所有的差異表達基因比對到KEGG數(shù)據(jù)庫去尋找與免疫反應(yīng)相關(guān)的基因。在798個差異表達基因中，有122個基因?qū)?yīng)到64個KEGG通路。其中，19個免疫相關(guān)基因?qū)?yīng)到16個通路，包括內(nèi)吞作用（5個）、NOD-like受體信號通路（1個）、泛素介導(dǎo)蛋白質(zhì)水解（4個）和其他路徑。研究人員主要關(guān)注抵御病原體入侵相關(guān)的toll-like受體信號通路和溶酶體。這一路徑有四個主要的基因家族，分別有TLRs、?IRFs、Ils和?TNFs。共鑒定了1個與TLR信號通路相關(guān)的unigene，2個與溶酶體相關(guān)的unigene 。 圖3.Unigene的KEGG通路分布圖 該研究通過基因注釋、聚類分析和通路分析的方法，最終鑒定了72個典型的免疫基因（其中25個上調(diào)基因，47個下調(diào)基因）。隨后，研究人員將這些免疫相關(guān)差異表達基因按照不同時期進行分層聚類分析，在0h和48h兩個時期的免疫相關(guān)差異表達基因有明顯不同，說明移植前后牡蠣中免疫相關(guān)變化明顯。 圖4.?分層聚類分析 6.qRT-PCR驗證 研究者隨機對其中18個免疫相關(guān)的差異表達基因進行qRT-PCR實驗。結(jié)果顯示用qRT-PCR檢測到的倍性變化與RNA-Seq的表達模式相比，結(jié)果基本一致，且RNA-Seq檢測更敏感。 圖4.qRT-PCR驗證 研究結(jié)論 該轉(zhuǎn)錄組研究共發(fā)現(xiàn)了1912個新基因，移植和非移植組比對后共有798個差異表達基因，通過GO富集和KEGG通路分析等方式最終鑒定出了72個典型的免疫相關(guān)基因，包括TLRs、細胞因子、HSPs、細胞凋亡和抗氧化劑等。另外，通過qRT-PCR對其中18個免疫相關(guān)的差異表達基因進行驗證，實驗結(jié)果與RNA-Seq的結(jié)果基本一致表明該實驗結(jié)果準確可信。     創(chuàng)新點 首次通過合浦珠母貝轉(zhuǎn)錄組測序研究尋找到與同種異體移植免疫相關(guān)的基因，為進一步分析合浦珠母貝同種異體移植的免疫抑制提供了依據(jù)，為同種異體移植牡蠣存活率的提高提供了有價值的信息。...

07月19

發(fā)布于 10:08 最新文章, 轉(zhuǎn)錄調(diào)控

Genome-Wide Analysis of lncRNA and mRNA Expression During Differentiation of Abdominal Preadipocytes in the Chicken PMID:?28108554 雜志：G3 (Bethesda) 影響因子：2.861   研究背景：腹部脂肪是肉雞的重要胴體性狀。選育過程中對雞快速生長率的過分強調(diào)導(dǎo)致了過多的脂肪堆積，過量的脂肪沉積導(dǎo)致飼料轉(zhuǎn)化率、胴體產(chǎn)量、產(chǎn)蛋率、受精率和孵化率降低。因此，腹部脂肪含量較低成為肉雞的主要育種目標。脂肪細胞生成是受多種轉(zhuǎn)錄事件調(diào)節(jié)的一個復(fù)雜過程，近期的一些研究通過全基因組范圍內(nèi)的mRNA?(Ji et al.?2012；Regassa and Kim 2015)和microRNA?(Wang et al.?2015)分析，探索了雞脂肪生成的相關(guān)調(diào)節(jié)機制。但是目前對脂肪生成的調(diào)節(jié)機制知之甚少。此外，長鏈非編碼RNA（lncRNA）調(diào)節(jié)脂肪形成和其他與代謝組織發(fā)育和功能相關(guān)的過程，但是雞體內(nèi)前脂肪細胞分化期間lncRNAs的功能和特征尚不清楚。 材料方法： 1.實驗材料： 取14日齡京海黃雞，無菌條件下分離4g腹部脂肪組織。剪碎組織、膠原酶I消化并分離基質(zhì)血管組分后，利用DMEM/F12培養(yǎng)基（含10%胎牛血清），在35℃和5% CO2的條件下培養(yǎng)至90%匯合度。分別誘導(dǎo)分化0、48、96和144 小時后取樣進行RNA-seq，每個時間點做三個生物學(xué)重復(fù)。 2.測序方法及數(shù)據(jù)量： RNA-seq，Illumina XTen.?從12個樣本總共獲得了1,300,074,528 clean reads?(195.02 Gb)。 技術(shù)路線： 實驗結(jié)果： 測序結(jié)果和質(zhì)量控制 分離培養(yǎng)腹部前脂肪細胞，誘導(dǎo)分化48小時、96小時和144個小時后取樣進行RNA-seq，未誘導(dǎo)分化的細胞（0小時）作為對照。對12個樣本的文庫進行測序得到1,300,074,582 (195.02 Gb)?clean reads。每個樣本的Q30都在92.81%以上，平均GC含量為52.51%，12個樣本的比對率在79.40和84.30%之間。 前脂肪細胞lncRNA及其功能預(yù)測 經(jīng)篩選獲得了27,023個新的lncRNA?；趌ncRNA順式作用功能鑒定了4915個靶基因。進一步通過GO分析發(fā)現(xiàn)總共有1746、1544和2174個基因分別被富集到生物過程、細胞組成和分子功能三個GO條目內(nèi)。KEGG富集分析顯示917個基因被顯著富集到包括Wnt、MAPK和血管平滑肌收縮通路中。 腹部前脂肪細胞分化相關(guān)的差異表達lncRNAs和mRNAs分析及功能注釋 將分化0、2、4、6天的前脂肪細胞樣本進行兩兩比較(A0?vs. A2；A0 vs. A4；A0 vs. A6；A2 vs. A4；A2 vs. A6和A4 vs....

07月03

發(fā)布于 10:10 最新文章, 轉(zhuǎn)錄調(diào)控

Transcriptome analysis of the immune reaction of the pearl oyster Pinctada fucata to ?xenograft from Pinctada maxima 雜志：Fish & Shell?sh Immunology 影響因子：3.148 PMID:?28606863 研究背景 大珠母貝（P. maxima）通過同種異體移植的方法進行培養(yǎng)面臨很大的困難，而對于合浦珠母貝（P. fucata）而言，同種異體移植培養(yǎng)較容易實現(xiàn)。如果合浦珠母貝可以作為孕育受體去培養(yǎng)大珠母貝珍珠，將有益于大珍珠培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。移植后的免疫抑制反應(yīng)是阻礙該產(chǎn)業(yè)前行的一大障礙。據(jù)前期的研究統(tǒng)計，珠母貝通過異種異體移植的存活率約在6.3%-15.4%之間。人體器官異種異體移植的免疫反應(yīng)已有相關(guān)報道；在軟體動物中，異種異體移植的免疫抑制反應(yīng)也有報道；但是在珠母貝免疫反應(yīng)研究中，僅有一項通過轉(zhuǎn)錄組技術(shù)對珠母貝同種異體移植免疫抑制反應(yīng)的研究。 研究目的 此項研究希望通過轉(zhuǎn)錄組技術(shù)對合浦珠母貝異種異體移植后免疫分子變化進行探索，尋找對抗宿主珠母貝免疫抑制反應(yīng)的策略。 材料方法 ?3.1實驗材料 大珠母貝，合浦珠母貝 實驗組： 同種組：合浦珠母貝植入合浦珠母貝地幔片 異種組：合浦珠母貝植入大珠母貝地幔片 對照組：合浦珠母貝 實驗組分別取手術(shù)后不同時期的宿主珠母貝（0 h, 6 h, 12 h, 24 h, 48 h, 72 h和?96 h）血淋巴，?Control組收集宿主珠母貝的血淋巴（0h），共15個樣本，分別進行RNA提取。 ?3.2測序方法和數(shù)據(jù)量 測序平臺：Illumina Hiseq?2500 platform 總計得到107.93Gb的clean reads，平均每個樣本7.1Gb的數(shù)據(jù)。 3.3分析方法 所有分析在百邁客云平臺完成（BMK Cloud?：http://www.dustyhill.net/）。 主要分析： a．數(shù)據(jù)質(zhì)控 （去接頭，去低質(zhì)量的序列）； b．利用合浦珠母貝參考基因組進行組裝； c．與數(shù)據(jù)庫比對（NR、Swiss-Prot 、GO...

06月14

發(fā)布于 11:18 最新文章, 轉(zhuǎn)錄調(diào)控

解決方案概述   針對動物基因組學(xué)研究，百邁客云可通過BMKCloud_數(shù)據(jù)庫模塊向用戶提供海量的動物高通量測序公共數(shù)據(jù)，借助公共數(shù)據(jù)，可大幅降低研究成本，提升研究層次。數(shù)據(jù)檢索、下載、保存均在圖形化界面下完成，避免了傳統(tǒng)模式中，須在命令行界面下進行數(shù)據(jù)下載、格式轉(zhuǎn)換等一系列繁瑣操作的限制，完全適用于國內(nèi)生信0基礎(chǔ)的用戶。 對于公共數(shù)據(jù)的下游分析，百邁客云目前已實現(xiàn)公共數(shù)據(jù)模塊與分析模塊的無縫對接，用戶可直接將已保存至用戶目錄的數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入BMKCloud_APP分析模塊進行下游分析，該模塊同樣采用圖形化操作界面，無需用戶掌握任何編程基礎(chǔ)，高度集成化專業(yè)化的分析流程可保證用戶快速完成對數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)分析以及必要的數(shù)據(jù)深度挖掘。   整合mRNA公共測序數(shù)據(jù)，構(gòu)建豬肉品質(zhì)相關(guān)miRNA-mRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)   方案實現(xiàn)過程 1）進入BMKCloud_數(shù)據(jù)庫模塊進行數(shù)據(jù)檢索與保存。 2）進入BMKCloud_APP模塊，簡單5步完成公共數(shù)據(jù)or自測數(shù)據(jù)導(dǎo)入及任務(wù)投遞。 3）分析結(jié)果自動生成，繼續(xù)使用個性化分析模快速完成數(shù)據(jù)深度挖掘。     BMKCloud_數(shù)據(jù)庫收錄的豬屬數(shù)據(jù)所涉及研究方向：   疾病類研究：豬多系統(tǒng)衰竭綜合征、豬生殖呼吸道綜合征、支氣管哮喘、豬偽狂犬病、豬弓形蟲病、全反式維甲酸&抗病、豬圓環(huán)病毒感染、鼠傷寒沙門菌感染、口蹄疫病毒感染、豬巨細胞病毒感染、脊髓損傷...

06月14

發(fā)布于 11:13 最新文章, 轉(zhuǎn)錄調(diào)控

解決方案概述   針對動物基因組學(xué)研究，百邁客云可通過BMKCloud_數(shù)據(jù)庫模塊向用戶提供海量的動物高通量測序公共數(shù)據(jù)，借助公共數(shù)據(jù)，可大幅降低研究成本，提升研究層次。數(shù)據(jù)檢索、下載、保存均在圖形化界面下完成，避免了傳統(tǒng)模式中，須在命令行界面下進行數(shù)據(jù)下載、格式轉(zhuǎn)換等一系列繁瑣操作的限制，完全適用于國內(nèi)生信0基礎(chǔ)的用戶。 對于公共數(shù)據(jù)的下游分析，百邁客云目前已實現(xiàn)公共數(shù)據(jù)模塊與分析模塊的無縫對接，用戶可直接將已保存至用戶目錄的數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入BMKCloud_APP分析模塊進行下游分析，該模塊同樣采用圖形化操作界面，無需用戶掌握任何編程基礎(chǔ)，高度集成化專業(yè)化的分析流程可保證用戶快速完成對數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)分析以及必要的數(shù)據(jù)深度挖掘。   整合mRNA公共測序數(shù)據(jù)，構(gòu)建豬肉品質(zhì)相關(guān)miRNA-mRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)   方案實現(xiàn)過程 1）進入BMKCloud_數(shù)據(jù)庫模塊進行數(shù)據(jù)檢索與保存。 2）進入BMKCloud_APP模塊，簡單5步完成公共數(shù)據(jù)or自測數(shù)據(jù)導(dǎo)入及任務(wù)投遞。 3）分析結(jié)果自動生成，繼續(xù)使用個性化分析?？焖偻瓿蓴?shù)據(jù)深度挖掘。     BMKCloud_數(shù)據(jù)庫收錄的牛屬數(shù)據(jù)所涉及研究方向：   疾病類研究：膀胱癌 、牛副結(jié)核病、牛病毒性腹瀉、牛圓環(huán)病毒感染、牛支原體感染、牛皰疹病毒感染、裂谷熱病毒感染、大腸桿菌感染、結(jié)核分枝桿菌感染、多形腺瘤基因（PLAG）功能研究、繁殖力低下...

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