基于血液转录组学数据研究阉割对麋鹿癌症发生的影响

作     者：初鹏飞 

作者单位：牡丹江师范学院 

学位级别：硕士

导师姓名：乔征磊;原宝东

授予年度：2024年

学科分类：090603[农学-临床兽医学] 09[农学] 0906[农学-兽医学] 

主      题：麋鹿 阉割 血液转录组 癌症发生 基因表达 

摘      要：麋鹿(Elaphurus davidinus)是国家一级保护动物,在IUCN(世界自然保护联盟)红皮书中属于野外灭绝物种,是世界物种重引入项目的成功范例,是湿地生态系统的重要成员。转录组是所有RNA的集合,可以反映不同条件下生物体某一组织或器官在特定状态下的所有基因表达情况。江苏大丰麋鹿自然保护区由于过分强调种群恢复,却忽视了种群数量与栖息地的重要联系,导致其种群密度过高。本研究首次将阉割麋鹿和正常麋鹿进行对比,使用高通量测序技术对二者的血液转录组进行测序,得到阉割个体血液中基因表达的情况,旨在分析阉割对麋鹿癌症发生的影响。主要结果和结论如下:1、对5只麋鹿(3只未阉割、2只阉割)的血液进行转录组测序,分别获得了2.96 G、3.14 G、3.71 G、3.03 G、3.89 G的原始数据,数据分析结果表明转录组数据质量和可信度均已经达到了后续分析的要求,实验结果能够得到保障。2、转录本和Unigene总长度分别为298.2 Mbp、230.1 Mbp,BUSCO评估均超过85%,Unigene在七大数据库中都能注释到。基因表达分析显示5个样品组内重复性较好并服从正态分布。差异基因表达结果显示:在实验组与对照组之间共鉴定出450个具有显著差异的基因,其中131个基因上调,319个基因下调。3、GO富集结果显示,差异表达基因主要被富集到3′-5′核酸外切酶活性、基底蛋白定位、4路连接DNA结合等条目。通过top GO有向无环图发现了3′-5′核酸外切酶活性、基底蛋白定位等共8个显著富集的GO条目。KEGG富集分析结果显示差异表达基因主要参与的代谢通路有“致死性(2)巨型幼虫蛋白和β-arrestin 2等通路。PPI蛋白互作网络筛选出7个聚集程度最高的下调差异基因:LRRK1、XPO6、CDK16、PKN2、PRKCE、NOTCH3和URVLD。这些代谢通路和差异基因与多种癌症有着密不可分的影响。综上所述阉割后麋鹿基因表达图谱发生改变,降低了麋鹿癌症发生的风险。本研究为后续麋鹿种群调控和管理提供了参考,为麋鹿后续的基因研究奠定了分子生物学基础。