捻转血矛线虫伊维菌素耐药相关长链非编码RNA及其调控功能分析

作者：陈昕迪; 王腾宇; 刘春霞; 王文龙^*

来源：中国农业大学学报, 2023, 28(01): 190-202.

• 捻转血矛线虫
• 伊维菌素
• 耐药性
• 长链非编码RNA
• 竞争性内源RNA

为探究捻转血矛线虫伊维菌素耐药分子标记和关键调控元件，通过高质量的长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)表达谱对捻转血矛线虫敏感与耐药虫株lncRNA的顺式调控(Cis-regulation, cis)和竞争性内源RNA(Competing endogenous RNA,ceRNA)调控进行分析，筛选影响虫体伊维菌素耐药机制的微小调控分子。本研究利用RNA-seq技术对捻转血矛线虫伊维菌素敏感虫株和耐药虫株进行测序，根据生物学软件预测结果，筛选出位于蛋白编码基因上下游10 kb以内的lncRNA作为顺式调控作用的元件。对差异lncRNA进行GO和KEGG富集分析，并将显著差异的lncRNA和miRNA通过Target finder和Cytoscape v3.7.1软件建立lncRNA-miRNA调控网络和可视化分析。根据miRNA调控元件对lncRNA-circRNA-miRNA-mRNA调控网络进行连通性分析，结合耐药相关信号通路的富集结果构建lncRNA-miRNA-mRNA可视化网络，同时对随机选取的10个差异lncRNA进行qRT-PCR验证。结果显示：1)捻转血矛线虫伊维菌素敏感虫株和耐药虫株中筛选出5 374条转录本，共预测到858个新lncRNA中有474个靶向到mRNA,且有205个lncRNA差异表达显著。其中，102个上调、103个下调。预测结果中723个lncRNA通过顺式调控作用靶向到1 320个上下游基因，共匹配1 566组调控关系。2)GO和KEGG富集结果显示，大量靶基因涉及到催化活性、转运活动、代谢过程、细胞膜以及代谢途径、内吞作用、甘油磷脂代谢、转运等信号通路。3)根据lncRNA-miRNA调控网络分析显示，205个显著差异lncRNA靶向结合371个miRNA,进而组成3 227组调控关系且连通性较高。4)qRT-PCR验证结果显示，10个差异表达的lncRNA与RNA-seq结果表达趋势一致。综上，该研究成功获取lncRNA表达谱并构建部分耐药相关通路的lncRNA-miRNA-mRNA调控网络，为进一步探究lncRNA在捻转血矛线虫伊维菌素耐药调节机制中的作用提供理论依据。

• 单位
  生命科学学院; 内蒙古农业大学