猪流行性腹泻病毒感染Vero细胞差异表达基因的筛选与分析

作者：杨琳; 刘影; 舒金琪; 陶思锐; 蒋彩英^*; 舒建洪^*

来源：农业生物技术学报, 2021, 29(02): 327-339.

• 猪流行性腹泻病毒
• 转录组测序
• Vero细胞
• qRT-PCR

猪流行腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus, PEDV)是引起猪(Sus scrofa domesticus)流行性腹泻的病原体。PEDV的感染主要引起猪严重的腹泻、呕吐和脱水,造成极高的死亡率,6日龄以内的仔猪感染PEDV后的死亡率高达100%,该病给世界养猪业造成了极大的经济损失。为了解PEDV的致病机制,本研究将PEDV接种于体外培养的Vero细胞,提取未感染PEDV对照组、感染PEDV 12 h组及感染PEDV 24 h组(每组3个重复)的Vero细胞的总RNA,构建文库,进行Illumina高通量测序,对原始测序数据进行质控得到质控数据(clean reads),样本间相关性系数均大于0.98,说明样本间相关性较好。进一步对质控后的数据进行生物信息学分析发现,与未感染PEDV对照组相比,感染PEDV 12 h组有4个差异表达基因(P<0.05),感染PEDV 24 h组有1 498个差异表达基因(P<0.05);与感染PEDV 12 h组相比,感染PEDV 24 h组有1 643个差异表达基因(P<0.05)。随机选取5个差异表达基因进行qRT-PCR验证分析,验证结果与转录组测序结果一致。对上述筛选到的差异表达基因进行基因本体(Gene Ontology, GO)功能注释分析,差异表达基因的GO注释在生物学过程、细胞组成及分子功能三个方面并涉及到了细胞过程、生物调控、代谢过程、细胞组成、细胞器组成以及催化活性等。对差异表达基因进行京都基因与基因组百科(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)富集分析,结果表明,Vero细胞在感染PEDV12 h时,4个差异表达基因在非洲绿猴(Chlorocebus sabaeus)基因组中的靶基因注释富集在NOD样受体(Nod-like receptor, NLR)信号通路以及非编码小RNA信号通路;PEDV感染24 h,即部分细胞出现严重的病变效应、但细胞没有破碎脱落时,差异表达基因在非洲绿猴基因组中的靶基因注释主要富集在肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)信号通路、肿瘤蛋白53 (tumor protein 53, P53)信号通路、Janus激酶/信号转导与转录激活子(Janus kinase/signal transducer and activator of tran-ions, Jak-STAT)信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)信号通路以及免疫炎症等方面。本研究基于生物学重复样本的转录组测序分析发现的这些差异表达基因为进一步研究PEDV的致病机制提供数据参考。

• 单位
  浙江理工大学; 医药学院