前言
2024年4月信阳农林大学动物科技学院秦清明老师为第一作者,在农林科学1区期刊Poultry Science (IF=4.4)上发表了题为“Resolving candidate genes of duck ovarian tissue transplantation via RNA-Seq and expression network analyses”的文章,探讨鸭卵巢组织移植后影响卵巢发育的分子机制,该研究中转录组测序和数据分析服务由元莘生物提供。
文章内容
研究者收集了15只30日龄鸭的卵巢组织,并在原位移植到2日龄鸭之前将每个卵巢分割成大小相当的四等份。分别在第0 (未移植)、3、6、9天采集样品。转录组分析结果显示,相较于未移植样本,在卵巢移植后3、6和9天,分别有2114、2224和2257个上调的DEGs和2647、2883和2665个下调的DEGs(筛选阈值为FDR < 0.05 和 |log2FoldChange|> 1)。
KEGG富集结果显示,细胞因子-细胞因子受体相互作用、白细胞跨内皮迁移、NF - κ B信号通路、细胞粘附分子( CAMs )、Th1和Th2细胞分化、Th17细胞分化在三个移植时间点上均有显著差异。
研究者利用卵巢移植后三个时间点的RNA-Seq数据,从表达矩阵中筛选出MAD值排名前20,000的基因,选取了一个软阈值βpower = 5,并构建了共表达矩阵。然后我们进行模块合并,产生13个模块。使用相关性|cor| > 0.5和p < 0.05的标准对移植后不同天数的模块作为性状进行筛选,以确定与卵巢移植后卵巢血管重建和卵泡丢失高度相关的基因。
为进一步筛选相关核心基因,利用STRING数据库进行PPI网络分析,并通过Cytoscape软件CytoHubba插件提取排名前20的关键基因。USP18、DHX58、RSAD2、IFIH1、MX1、EIF2AK2、CMPK2、OASL、DDX60、PARP9是卵巢移植后3天的关键基因。另一方面,RPS16、RPS11、RPL4和RPS12是卵巢移植后6天的关键基因。卵巢移植后9 d的关键基因为CDK1、CDC20、PLK1、BUB1B、CDCA8、PLK2。
研究者在ChEA3对关键基因进行了共同转录因子预测, CENPA、STAT1、STAT2、IRF7、FOXM1、BATF3、MYBL2、BATF2、HMGA1和SP100是移植第3、6和9天的卵巢组织以及正常对照组织中与DEGs密切相关的前10个TFs。接着,使用ChIP-seq实验数据库鉴定与靶基因结合的TF-TF,表明STAT1是卵巢移植中最重要的转录因子,调控RSAD2、MX1、EIF2AK2等基因的表达。
为保证卵巢组织RNA - seq数据的可靠性和准确性,在3组关键基因中各随机选取4个基因,采用qRT-PCR方法验证其表达情况。下图显示了验证结果,表明基因的表达趋势与RNA-Seq数据一致。
综上所述,利用RNA测序和WGCNA,研究者鉴定了可能参与卵巢血管再生和增殖的候选基因,为组织移植后卵巢发育的分子机制提供了有价值的见解。
参考文献QiAngming Qin, Rongxu Liu, Zhili Li, Midi Liu, Xian Wu, Huimin Wang, Shuailiang Yang, Xuyang Sun, Xianguo Yi,Resolving candidate genes of duck ovarian tissue transplantation via RNA-Seq and expression network analyses,Poultry Science,Volume 103, Issue 7,2024,103788,ISSN 0032-5791https://doi.org/10.1016/j.psj.2024.103788.