驢夜眼（chestnut）轉錄組學及蛋白組學的研究

發(fā)布時間：2020-03-23 15:30

【摘要】：驢(Equus asinus)屬奇蹄目(Perissodactyla)、馬科、馬屬。我國養(yǎng)驢歷史悠久,是世界上主要的產(chǎn)驢國家之一。驢作為役用家畜,有著耐粗飼、耐力足、抗病性強的特點。其肉、奶、皮都具備較高的營養(yǎng)價值。隨著我國經(jīng)濟社會發(fā)展進入新階段,驢產(chǎn)業(yè)已展露出滿足產(chǎn)品消費、承載農(nóng)牧循環(huán)、推動結構調整、實現(xiàn)扶貧脫貧等多種重要功能。夜眼(chestnut)為馬屬動物前肢上的角質化的真皮組織,可作為驢身份識別的標志物,民間傳說其可作為馬屬動物夜間行走的“眼睛”;國外有學者認為它是驢進化過程中保留的一種退化皮組織。驢皮作為阿膠的唯一原材料,目前仍未見驢皮及夜眼組織的轉錄組學和蛋白質組學水平的研究報道。本研究以4頭德州驢為研究對象,分別采集每頭驢前腿的夜眼及周邊的皮膚,分別進行轉錄組測序和蛋白組學測序,擬從RNA和蛋白質水平研究驢皮和夜眼特征表達基因及蛋白質種類,一是為夜眼的功能分析提供數(shù)據(jù)支持;另外也希望鑒定出驢皮基因表達譜和蛋白表達譜,通過和其他家畜皮的基因表達譜和蛋白表達譜比較,初步闡述驢皮功效的可能分子基礎。初步研究成果如下:1驢夜眼轉錄組學研究利用高通量測序獲得驢夜眼和周邊皮膚的轉錄組數(shù)據(jù)并進行生物信息學分析,與參考基因組比對鑒定出差異表達基因。結果如下:共有54158個基因表達,其中夜眼和皮膚共有的表達基因為15600個;與皮膚比較,在夜眼中顯著性差異表達基因總數(shù)為10925個,其中下調表達基因為5949個,上調表達基因為4976個。驢皮特有的表達基因1267個,夜眼特有的表達基因1105個。對差異表達基因進行GO及KEGG pathway富集分析,結果顯示差異表達基因主要顯著富集在維生素B6和酪氨酸的分解代謝通路中;夜眼中基因DDC,BCL2的高表達可能與夜眼表面皮膚顏色較深相關。2驢夜眼蛋白質組學研究進一步通過i TRAQ技術對驢夜眼和周邊皮膚進行蛋白組學的分析,結果如下:從驢皮和夜眼的肽段圖譜中,一共鑒定到17734條肽段和3851個蛋白,肽段長度多數(shù)分布在5-23個氨基酸(AA)之間。與驢皮相比,夜眼中上調蛋白為1592個,下調蛋白為954個。對差異蛋白進行GO注釋和KEGG pathway功能富集分析,結果顯示差異蛋白主要富集于77條GO條目和24條代謝通路中,其中夜眼中出現(xiàn)的視黃醇代謝通路可能與視覺相關。3驢夜眼轉錄組及蛋白質組學聯(lián)合分析為進一步研究夜眼及周邊皮膚的差異,更好地闡述驢皮及夜眼差異的分子基礎。我們將驢皮膚、夜眼的轉錄組和蛋白質組數(shù)據(jù)聯(lián)合進行分析,結果發(fā)現(xiàn):兩者差異表達基因總計6601個,共有742個蛋白與轉錄組相關聯(lián),表明夜眼可能是特殊的驢皮組織。進一步通過BLAST比對,確定了驢皮中12個特征性肽段,其中膠原蛋白GATGPAGVR序列可作為未來鑒別驢皮阿膠的特征性成分。
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