饥饿胁迫下黑腹果蝇长链非编码RNA的差异表达和调控网络分析

作     者：高丽斌 李美珍 贺康 李飞 GAO Li-Bin;LI Mei-Zhen;HE Kang;LI Fei

作者机构：浙江大学昆虫科学研究所杭州310058 

出 版 物：《应用昆虫学报》 (Chinese Journal of Applied Entomology)

年 卷 期：2022年第59卷第1期

页      面：109-123页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 071007[理学-遗传学] 

基　　金：浙江省自然科学基金重点项目(LZ18C060001)。 

主　　题：黑腹果蝇 饥饿胁迫 lncRNA WGCNA 

摘      要：【目的】饥饿是生命体普遍经历的一种胁迫,本文旨在探究饥饿胁迫下黑腹果蝇Drosophila melanogaster长链非编码RNA(lncRNA)的表达变化及其参与的调控网络,揭示lncRNA在饥饿应激反应中的潜在功能。【方法】下载NCBI SRA数据库中黑腹果蝇非生物胁迫相关的RNA-seq文库,进行转录组组装,预测lncRNA基因。利用DEseq2软件分析不同时间饥饿胁迫下lncRNA的差异表达,利用WGCNA共表达分析发现与饥饿胁迫相关的基因模块,构建差异表达lncRNA与蛋白编码基因的调控网路,用clusterProfiler进行GO功能注释和KEGG通路富集分析。【结果】从34个果蝇非生物胁迫转录组中共鉴定得到3612个lncRNA。与正常喂食组相比,在4、12、16和24 h饥饿胁迫下,分别有260、28、200和26个lncRNA表达上调,133、28、148和25个lncRNA表达下调(以下简称为饥饿相关lncRNA)。这些lncRNA分别与790、2950、725、2961个蛋白编码基因表达相关。GO和KEGG富集分析显示,这些蛋白编码基因分别富集于吞噬体和溶酶体通路、糖代谢通路、长寿调节途径、化学刺激和味觉感受及细胞增殖和凋亡等通路中。在饥饿胁迫4、12、16和24 h下,分别有66、1、23和3个lncRNA基因处于调控网络中的核心(hub gene)节点位置(|基因显著性(GS)|0.4,|模块成员(MM)|0.8)。这些核心RNA可能具有更为关键的调控作用。【结论】LncRNA参与了果蝇的饥饿应激反应,并与饥饿处理的时间有关。在较短时间饥饿处理下,饥饿相关lncRNA主要参与调控自噬及能量代谢等过程,以保证能量供应;在较长时间饥饿处理下,饥饿相关lncRNA则主要参与觅食、细胞增殖及凋亡以及长寿调节途径等。