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学者姓名：郑燕珍
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[目的]本研究旨在通过差异表达基因(differentially expressedgene,DEG)分析以及毒力因子和其他侵染相关因子分析,在转录组水平揭示东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae侵染意大利蜜蜂Apis melliferaligustica的分子机制。[方法]基于前期已获得高质量的东方蜜蜂微孢子虫纯化孢子(NcCK)及侵染意大利蜜蜂工蜂7和10 d的东方蜜蜂微孢子虫(分别为NcT1和NcT2)转录组数据,根据P≤0.05且|log2 (Fold change)|≥1的标准,通过比较分析筛选出NcCK vs NcT1,NcCK vs NcT2和NcT1 vs NcT2比较组的DEG。通过相关生物信息学软件对上述DEG进行Venn分析、GO分类和KEGG代谢通路富集分析。根据Nr和KEGG数据库注释信息和相关文献进行对东方蜜蜂微孢子虫的毒力因子和侵染相关因子的统计和分析。通过RT-qPCR验证转录组数据及DEG表达趋势。[结果]从NcCK vs NcT1,NcCK vs NcT2和NcT1 vs NcT2比较组分别鉴定出1397,1497和52个DEG。Venn分析结果显示各比较组共有的上调和下调基因分别为10和1个。G0分类结果显示,NcCKvsNcT1和NcCKvsNcT2中DEG富集数最多的功能条目为代谢进程、细胞进程、单组织进程、细胞、细胞组件、细胞器、催化活性和结合,而NcT1 vs NcT2中DEG富集数最多的是代谢进程、细胞进程、单组织进程、催化活性和结合。KEGG代谢通路富集分析结果显示,NcCK vs NcT1和NcCK vs NcT2中DEG分别富集到80和79条通路;富集在糖酵解/糖异生和MAPK信号通路的上调基因数量多于下调基因。毒力因子分析结果显示,孢壁蛋白9基因和孢壁蛋白12基因在NcCK vs NcT1和NcCK vs NcT2中均下调表达,孢壁蛋白8基因仅在NcCK vs NcT1中表达量下调;此外孢壁蛋白前体基因、孢壁和锚定盘复合蛋白基因、几丁质合酶基因、极管蛋白基因、蓖麻毒素B凝集素基因的表达水平在NcCK vs NcT1和NcCK vs NcT2中表现为上调。侵染相关因子分析结果表明,糖酵解途径的3个关键酶基因在NcCK vs NcT1和NcCK vs NcT2中上调表达;3个涉及ATP/ADP移位酶的基因在NcCK vs NcT1和NcCK vs NcT2中上调表达,但有1个表达量下调;2个涉及ABC转运蛋白的基因在NcCK vs NcT1和NcCK vs NcT2中上调表达,另有4个下调表达。RT-qPCR结果证实了本研究中转录组数据及DEG表达趋势的真实可靠性。[结论]本研究通过比较分析解析东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂工蜂过程的转录组动态,揭示了孢壁蛋白、孢壁和锚定盘复合蛋白、几丁质酶、极管蛋白和蓖麻毒素B凝集素等毒力因子编码基因,以及己糖激酶、丙酮酸激酶、6-磷酸果糖激酶、ATP/ADP移位酶和ABC转运蛋白等侵染相关因子编码基因在病原增殖中扮演重要角色,为阐明东方蜜蜂微孢子虫的侵染机制提供了基础。
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东方蜜蜂微孢子虫 东方蜜蜂微孢子虫 侵染机制 侵染机制 侵染相关因子 侵染相关因子 差异表达基因 差异表达基因 意大利蜜蜂 意大利蜜蜂 毒力因子 毒力因子 转录组 转录组
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| GB/T 7714 | 耿四海 , 周丁丁 , 熊翠玲 et al. 转录组分析揭示东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂的分子机制 [C] //2021年中国（广西梧州）蜂业博览会暨全国蜂产品市场信息交流会论文集（下册） . 2021 . |
| MLA | 耿四海 et al. "转录组分析揭示东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂的分子机制" 2021年中国（广西梧州）蜂业博览会暨全国蜂产品市场信息交流会论文集（下册） . (2021) . |
| APA | 耿四海 , 周丁丁 , 熊翠玲 , 郑燕珍 , 付中民 , 徐国钧 et al. 转录组分析揭示东方蜜蜂微孢子虫侵染意大利蜜蜂的分子机制 2021年中国（广西梧州）蜂业博览会暨全国蜂产品市场信息交流会论文集（下册） . (2021) . |
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Abstract ：
Mixtures of ionic liquids (ILs) and molecular solvents can overcome the drawbacks (high viscosity, high polarity, and high cost) of pure ILs and extend their practical use. The structural and interaction properties of ILs form the bases for understanding their properties. In this work, the structural properties of the mixtures of an IL, 1-(2'hydroxylethyl)-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ([C2OHMIM][Tf2N]), with chloroform, a molecular solvent of weak polarity, in various concentrations were analysed using Fourier transform infrared spectroscopy and density functional theory calculations. Excess spectra were used to analyse the infrared spectra. The IL forms a stable ion cluster-CDCl3 complex with CDCl3 in the concentration range investigated. In the ion cluster-CDCl3 complex, the hydrogen atom of CDCl3 forms hydrogen-bonds with the fluorine atoms of the anion. In addition, the chlorine atom of CDCl3 forms a halogen-bond with the oxygen atom of the anion. All the hydrogen and halogen-bonds identified between the [C2OHMIM][Tf2N] ion cluster and CDCl3 exhibit low strength, closed shells, and electrostatically dominant interactions. (C) 2020 Elsevier B.V. All rights reserved.
Keyword ：
Density functional theory Density functional theory Excess infrared spectra Excess infrared spectra Fourier transform infrared spectroscopy Fourier transform infrared spectroscopy Halogen-bond Halogen-bond Hydrogen-bond Hydrogen-bond Ionic liquids Ionic liquids
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| GB/T 7714 | Zheng, Yan-Zhen , Zhou, Yu , Deng, Geng et al. Structures and non-covalent interaction behaviours of binary systems containing the ionic liquid 1-(2′-hydroxylethyl)-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide and chloroform [J]. | SPECTROCHIMICA ACTA PART A-MOLECULAR AND BIOMOLECULAR SPECTROSCOPY , 2021 , 244 . |
| MLA | Zheng, Yan-Zhen et al. "Structures and non-covalent interaction behaviours of binary systems containing the ionic liquid 1-(2′-hydroxylethyl)-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide and chloroform" . | SPECTROCHIMICA ACTA PART A-MOLECULAR AND BIOMOLECULAR SPECTROSCOPY 244 (2021) . |
| APA | Zheng, Yan-Zhen , Zhou, Yu , Deng, Geng , Guo, Rui , Chen, Da-Fu . Structures and non-covalent interaction behaviours of binary systems containing the ionic liquid 1-(2′-hydroxylethyl)-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide and chloroform . | SPECTROCHIMICA ACTA PART A-MOLECULAR AND BIOMOLECULAR SPECTROSCOPY , 2021 , 244 . |
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Abstract ：
Xanthones are the major active substances in the mangosteen pericarp with well-documented antioxidant activities. The antioxidant activity of 13 different xanthones identified from the mangosteen pericarp was examined in the gas, benzene and water phases using density functional theory. We found that the benzylic C- groups play great contribution to the antioxidant activity of the xanthones. The thermodynamic preferred free radical scavenging mechanisms vary in different phases. In the gas and benzene phases, hydrogen atom transfer (HAT) was the most preferred mechanism in the free radical scavenging reaction of xanthones and the benzylic C-H groups are the most favourable antioxidant sites. In these phases, alpha-mangostin is the best antioxidant. In water phase, sequential proton loss electron transfer (SPLET) was more favourable than HAT and single electron transfer followed by proton transfer (SET-PT) mechanisms and the phenolic O-H groups play the most important role in the free radical trapping progress. Besides,.-mangostin is better antioxidant than other xanthones in water phase.
Keyword ：
Antioxidant activity Antioxidant activity Benzylic C-H group Benzylic C-H group Density functional theory Density functional theory Xanthones Xanthones
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| GB/T 7714 | Zheng, Yan-Zhen , Fu, Zhong-Min , Guo, Rui et al. The important role of benzylic C-H bond in the antioxidant behaviours of the xanthones [J]. | JOURNAL OF FOOD COMPOSITION AND ANALYSIS , 2021 , 103 . |
| MLA | Zheng, Yan-Zhen et al. "The important role of benzylic C-H bond in the antioxidant behaviours of the xanthones" . | JOURNAL OF FOOD COMPOSITION AND ANALYSIS 103 (2021) . |
| APA | Zheng, Yan-Zhen , Fu, Zhong-Min , Guo, Rui , Chen, Da-Fu , Zhang, Yu-Cang . The important role of benzylic C-H bond in the antioxidant behaviours of the xanthones . | JOURNAL OF FOOD COMPOSITION AND ANALYSIS , 2021 , 103 . |
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Abstract ：
2D covalent organic frameworks (COFs) are drawing intense attention in heterogenous photocatalysis due to their porous, crystalline, and tailor-made structures. For highly efficient solar-to-chemical energy conversion, revealing and modulating active centers in the skeletons of COFs are of great importance but encounter severe challenges. Herein, it is demonstrated that cyano conjugation on a typical beta-ketoenamine-linked COF via aldehyde-imine Schiff-base condensation contributes to an enhanced stable photocatalytic H-2-evolution rate of 1.8 mmol h(-1) g(-1) (lambda > 420 nm) with a superior apparent quantum yield of 2.12% at 420 nm, compared to pristine COFs. Both experimental results and density functional theory calculations disclose that the cyano conjugation can efficiently improve photoinduced charge separation and effectively decrease the energy barrier for H-intermediate generation on the carbonyl oxygen sites of the functionalized COFs. These findings present a precise organic functionalization strategy to optimize active centers on COF-based photocatalysts for the practical applications.
Keyword ：
covalent organic frameworks covalent organic frameworks functional group functional group hydrogen production hydrogen production photocatalysis photocatalysis reaction mechanism reaction mechanism
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| GB/T 7714 | Wang, Lvting , Zhang, Lili , Lin, Bizhou et al. Activation of Carbonyl Oxygen Sites in β-Ketoenamine-Linked Covalent Organic Frameworks via Cyano Conjugation for Efficient Photocatalytic Hydrogen Evolution [J]. | SMALL , 2021 , 17 (24) . |
| MLA | Wang, Lvting et al. "Activation of Carbonyl Oxygen Sites in β-Ketoenamine-Linked Covalent Organic Frameworks via Cyano Conjugation for Efficient Photocatalytic Hydrogen Evolution" . | SMALL 17 . 24 (2021) . |
| APA | Wang, Lvting , Zhang, Lili , Lin, Bizhou , Zheng, Yanzhen , Chen, Jingling , Zheng, Yun et al. Activation of Carbonyl Oxygen Sites in β-Ketoenamine-Linked Covalent Organic Frameworks via Cyano Conjugation for Efficient Photocatalytic Hydrogen Evolution . | SMALL , 2021 , 17 (24) . |
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Abstract ：
The use of molecular solvents has been proposed as a simple solution to reduce the high viscosities of neat ionic liquids (ILs) and extend the practical applications of ILs. A proper understanding of the structure and intermolecular interaction is of vital importance for the design, optimization and synthesis of ILs systems with tailored properties for specific applications. In this work, the structure and hydrogen-bond features of the representative pyrrolidinium/piperidinium based ILs and acetonitrile mixtures were studied by a combination of Fouriertransform infrared spectroscopy (FTIR) and density functional theory (DFT) calculations. The nu(C N) region is sensitive to the microenvironment and is used as IR probe to detect the structure and hydrogen-bond properties of the two IL-acetonitrile binary systems in the whole concentration range. Positive peaks are observed in the excess IR spectra of nu(C N) region which indicates the non-ideality of the mixing process and the formation of hydrogen-bonded complexes in the mixtures. With the help of deconvolution and DFT calculations, the species transformation in the mixing process can be identified from the excess spectra: When x(CD3CN) is less than 0.90, acetonitrile mainly interacts with the ion pairs and ion clusters of the ILs. Ion clusters are all broken out into ion pairs and the interaction complex is mainly ion pair-CD3CN when x(CD3CN) > 0.90. In the whole concentration range, the CD3CN cannot break apart the strong coulombic interactions between the cation and anion, and the individual cation and anion do not exist in the mixtures. All of the hydrogen-bonds in the ion pair/ion clusteracetonitrile complexes are weak strength, closed shells and electrostatically dominant interactions. (C) 2020 Published by Elsevier B.V.
Keyword ：
Acetonitrile Acetonitrile Density functional theory Density functional theory Excess spectra Excess spectra Hydrogen-bond Hydrogen-bond Infrared spectroscopy Infrared spectroscopy Ionic liquids Ionic liquids
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| GB/T 7714 | Zheng, Yan-Zhen , Zhou, Yu , He, Hong-Yan et al. Nitrile group as IR probe to detect the structure and hydrogen-bond properties of piperidinium/pyrrolidinium based ionic liquids and acetonitrile mixtures [J]. | JOURNAL OF MOLECULAR LIQUIDS , 2021 , 322 . |
| MLA | Zheng, Yan-Zhen et al. "Nitrile group as IR probe to detect the structure and hydrogen-bond properties of piperidinium/pyrrolidinium based ionic liquids and acetonitrile mixtures" . | JOURNAL OF MOLECULAR LIQUIDS 322 (2021) . |
| APA | Zheng, Yan-Zhen , Zhou, Yu , He, Hong-Yan , Guo, Rui , Chen, Da-Fu . Nitrile group as IR probe to detect the structure and hydrogen-bond properties of piperidinium/pyrrolidinium based ionic liquids and acetonitrile mixtures . | JOURNAL OF MOLECULAR LIQUIDS , 2021 , 322 . |
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Abstract ：
目的：蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis,简称球囊菌)是专性侵染蜜蜂幼虫的致死性真菌病原.MicroRNA(miRNA)作为一类重要的基因表达调控因子,能够广泛参与真菌及其宿主的相互作用过程.本研究通过比较分析球囊菌孢子(AaCK)和侵染中华蜜蜂(Apis cerana cerana,简称中蜂)6日龄幼虫肠道内的球囊菌(AaT)的small RNA(sRNA)组学数据对球囊菌的差异表达miRNA(differentially expressed miRNA,DEmiRNA)、靶mRNA及二者间的调控网络进行全面解析,旨在揭示miRNA介导的球囊菌对中蜂幼虫的侵染机制. 方法：对于球囊菌侵染的中蜂6日龄幼虫肠道的small RNA-seq(sRNA-seq)数据,利用BLAST工具连续比对东方蜜蜂(Apiscerana)和球囊菌的参考基因组筛滤得到AaT的sRNA组学数据.分别将AaCK和AaT的sRNA组学数据比对miRBase数据库,对球囊菌侵染宿主前后miRNA的数量和结构特征进行分析.联用RNAhybrid+svm_light、Miranda和TargetScan软件预测AaCKvsAaT比较组中DEmiRNA的靶mRNA,进而利用相关生物信息学软件对上述靶mRNA进行GO分类和KEGG代谢通路富集分析.通过Cytoscape软件对DEmiRNA-mRNA调控网络进行可视化.利用Stem-loop RT-PCR、RT-qPCR和分子克隆验证测序结果的可靠性. 结果：在AaCK和AaT中分别鉴定到380和387个miRNA.结构特征分析结果显示,AaCK和AaT的miRNA皆集中分布在18-25nt,且首位碱基主要偏向于U.AaCK vs AaT比较组共有270个DEmiRNA,包含155个上调miRNA和115个下调miRNA,分别靶向结合6091和6145个mRNA.GO分类结果显示,上述靶mRNA主要涉及代谢进程、细胞进程、应激反应等15个生物学进程;细胞、细胞组分、细胞器等12个细胞组分;催化活性、结合、转运子活性等11个分子功能.KEGG代谢通路富集分析结果显示,上述靶mRNA富集在123条代谢通路,参与对氨基酸代谢、碳水化合物代谢以及核苷酸代谢等物质代谢,氧化磷酸化、硫代谢、氮代谢等能量代谢,以及MAPK和Hippo等信号通路的调控.球囊菌DEmiRNA与靶mRNA之间存在复杂的调控关系,其中miR-29-x、miR-250-x、miR-4968-y、miR-11200-x、novel-m0023-5p、novel-m0130-5p和novel-m0135-5p等DEmiRNA可靶向结合与球囊菌的半胱氨酸蛋白酶、DNA甲基化转移酶以及几丁质酶相关的mRNA;此外,miR-7-x、miR-9-z、miR-319-y和miR-5951-y等同时参与调控MAPK信号通路;进一步分析发现,miR-250-x同时参与对DNA甲基化转移酶、MAPK信号通路及其他酶类合成与代谢途径的调控,并可能参与球囊菌与中蜂6日龄幼虫之间的跨界调控.通过Stem-loop RT-PCR和RT-qPCR验证了4个DEmiRNA的差异表达,并利用分子克隆和Sanger测序证实miR-7-x的序列与测序结果一致. 结论：本研究解析了侵染中蜂6日龄幼虫的球囊菌的miRNA差异表达谱及DEmiRNA的调控网络,揭示了球囊菌DEmiRNA可能通过调控病原的物质和能量代谢、增殖、毒力、信号通路及相关mRNA参与对中蜂幼虫的侵染过程.miR-7-x、miR-250-x、novel-m0023-5p等关键DEmiRNA有望作为白垩病治疗的新型分子靶点.
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中华蜜蜂 中华蜜蜂 侵染机制 侵染机制 幼虫 幼虫 微小RNA 微小RNA 蜜蜂球囊菌 蜜蜂球囊菌
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| GB/T 7714 | 熊翠玲 , 杜宇 , 郑燕珍 et al. 侵染中华蜜蜂6日龄幼虫的蜜蜂球囊菌的微小RNA差异表达谱及调控网络 [C] //2021年中国(广西·梧州)蜂业博览会暨全国蜂产品市场信息交流会论文集 . 2021 : 368-384 . |
| MLA | 熊翠玲 et al. "侵染中华蜜蜂6日龄幼虫的蜜蜂球囊菌的微小RNA差异表达谱及调控网络" 2021年中国(广西·梧州)蜂业博览会暨全国蜂产品市场信息交流会论文集 . (2021) : 368-384 . |
| APA | 熊翠玲 , 杜宇 , 郑燕珍 , 付中民 , 徐国钧 , 陈大福 et al. 侵染中华蜜蜂6日龄幼虫的蜜蜂球囊菌的微小RNA差异表达谱及调控网络 2021年中国(广西·梧州)蜂业博览会暨全国蜂产品市场信息交流会论文集 . (2021) : 368-384 . |
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Abstract ：
【目的】本研究旨在明确蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis,简称球囊菌)菌丝和孢子中环状RNA(circular RNA,circRNA)的数量、种类和表达谱差异,并探讨共有circRNA、特有circRNA和差异表达circRNA(differentiallyexpressedcircRNA,DEcircRNA)在菌丝与孢子中的潜在作用。【方法】基于前期获得的球囊菌菌丝(AaM)和孢子(AaS)的高质量RNA-seq数据,利用find_circ软件预测circRNA。通过Venn分析筛选AaM和AaS的共有circRNA和特有circRNA。根据P≤0.05且|log2 fold change|≥1的标准筛选AaM vs. AaS比较组的DEcircRNA。通过比对GO和KEGG数据库对circRNA的来源基因进行功能和通路注释。利用TargetFinder软件预测circRNA靶向结合的miRNA及miRNA靶向结合的mRNA。采用Cytoscape软件对竞争性内源RNA (competing endogenous RNA,ceRNA)调控网络进行可视化。通过RT-qPCR对DEcircRNA进行验证。【结果】AaM和AaS中分别含有13210156和19011000条短序列读段(anchors reads),其中分别有6124922和11392886条能够比对上球囊菌参考基因组。在AaM和AaS中分别鉴定到1868个和2225个circRNA,二者共有的circRNA为1098个,AaM的特有circRNA为770个,AaS的特有circRNA为1127个。AaM和AaS的circRNA长度主要介于1000–2000 nt,基因间区circRNA为主要环化类型。AaMvs.AaS比较组包含456个上调circRNA和97个下调circRNA。共有circRNA的来源基因可注释到29个功能条目和14类通路;AaM的特有circRNA的来源基因可注释到31个功能和17类通路;AaS的特有circRNA的来源基因可注释到34个功能条目和16类通路;DEcircRNA的来源基因可注释到29个功能条目和40条通路。调控网络分析结果显示,36个共有circRNA靶向4个miRNA进而调控6个与内吞作用通路相关的靶m RNA;4(255)个AaM(AaS)的特有circRNA靶向2(2)个miRNA进而调控8(2)个次级代谢产物生物合成通路相关的靶m RNA;9个DEcircRNA靶向2个DEmiRNA进而调控3个MAPK信号通路相关的DEm RNA。RT-qPCR结果显示10个DEcircRNA的表达趋势与测序数据一致,证实了测序数据的可靠性。【结论】球囊菌菌丝和孢子的共有circRNA、特有circRNA和DEcircRNA可能通过调控来源基因表达和充当ce RNA的方式调节球囊菌的物质和能量代谢、内吞作用、次级代谢产物生物合成和MAPK信号通路,进而影响球囊菌菌丝生长、孢子萌发和致病性。
Keyword ：
孢子 孢子 微小RNA 微小RNA 环状RNA 环状RNA 白垩病 白垩病 竞争性内源RNA 竞争性内源RNA 菌丝 菌丝 蜜蜂球囊菌 蜜蜂球囊菌
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| GB/T 7714 | 陈华枝 , 蒋海宾 , 祝智威 et al. 蜜蜂球囊菌菌丝和孢子中环状RNA的鉴定及比较分析 [J]. | 微生物学报 , 2021 , 61 (05) : 1299-1314 . |
| MLA | 陈华枝 et al. "蜜蜂球囊菌菌丝和孢子中环状RNA的鉴定及比较分析" . | 微生物学报 61 . 05 (2021) : 1299-1314 . |
| APA | 陈华枝 , 蒋海宾 , 祝智威 , 范元婵 , 许雅静 , 孙明会 et al. 蜜蜂球囊菌菌丝和孢子中环状RNA的鉴定及比较分析 . | 微生物学报 , 2021 , 61 (05) , 1299-1314 . |
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Abstract ：
【目的】长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类二、三级结构高度保守,长度>200 nt且不具蛋白编码能力的RNA,在转录和转录后水平广泛参与调控剂量补偿、细胞分化和生长发育等生命活动。本研究基于前期获得的蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis,简称球囊菌)菌丝和孢子混合样品的高质量lncRNA组学数据进行球囊菌lncRNA的顺式(cis)作用、反义lncRNA(antisense lncRNA)作用和竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)作用的分析和探讨,以期揭示lncRNA在球囊菌中的潜在功能。【方法】基于lncRNA基因在染色体上的位置,预测lncRNA上下游100 kb以内的蛋白编码基因;使用Blast软件将上下游基因比对到GO和KEGG数据库,以获得功能和通路注释。利用LncTar软件对反义lncRNA的靶mRNA进行预测,并使用Blast软件将上述靶mRNA比对到KEGG和eggNOG数据库。利用TargetFinder软件预测lncRNA靶向结合的miRNA及miRNA靶向结合的mRNA,根据靶向结合关系建立lncRNA-miRNA和lncRNA-miRNA-mRNA调控网络,进而通过Cytoscape v3.7.1软件进行调控网络的可视化。利用RT-PCR对调控网络中的lncRNA、靶miRNA和靶mRNA进行表达验证。【结果】共预测出371个lncRNA的5 852个上下游基因,可注释到细胞进程、代谢进程和应激反应等48个功能条目,以及新陈代谢途径、次生代谢产物的生物合成和抗生素的生物合成等121条通路,表明部分lncRNA可通过顺式作用调节上下游基因的表达,从而参与调控球囊菌的生长发育及物质能量代谢等基础生命活动。球囊菌的7个lncRNA与7个靶mRNA存在序列互补关系,其中5个mRNA在eggNOG数据库中仅注释为假定蛋白,仅gene3444在KEGG数据库注释为核孔复合体蛋白An-Nup120和假定蛋白,表明上述1个反义lncRNA可能参与调控核孔复合体蛋白的生物合成等生物学过程。此外,共预测出227个lncRNA与73个miRNA之间存在靶向结合关系,其中多数lncRNA(79.02%)仅能结合1—2个miRNA,部分miRNA可被多个lncRNA靶向结合;进一步构建氧化磷酸化通路和MAPK信号通路相关的lncRNA-miRNA-mRNA调控网络,分析结果显示氧化磷酸化通路相关的222个lncRNA靶向78个miRNA及50个mRNA,MAPK信号通路相关的222个lncRNA靶向76个miRNA及46个mRNA,表明部分lncRNA通过ceRNA作用调控此两条通路,从而影响球囊菌的能量合成、环境适应以及生长发育等过程。【结论】部分lncRNA可能通过顺式作用和ceRNA作用调节球囊菌的生长发育、物质能量代谢以及环境适应等生物学过程;MSTRG.5393.1可能作为反义lncRNA调控球囊菌的核孔复合体的蛋白合成。
Keyword ：
反义lncRNA 反义lncRNA 竞争性内源RNA 竞争性内源RNA 蜜蜂球囊菌 蜜蜂球囊菌 长链非编码RNA 长链非编码RNA 顺式作用 顺式作用
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| GB/T 7714 | 周丁丁 , 范元婵 , 王杰 et al. 蜜蜂球囊菌中长链非编码RNA的调控作用 [J]. | 中国农业科学 , 2021 , 54 (01) : 224-238 . |
| MLA | 周丁丁 et al. "蜜蜂球囊菌中长链非编码RNA的调控作用" . | 中国农业科学 54 . 01 (2021) : 224-238 . |
| APA | 周丁丁 , 范元婵 , 王杰 , 蒋海宾 , 祝智威 , 范小雪 et al. 蜜蜂球囊菌中长链非编码RNA的调控作用 . | 中国农业科学 , 2021 , 54 (01) , 224-238 . |
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【背景】蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis,简称球囊菌)是一种专性侵染蜜蜂幼虫的真菌病原,可引起成年蜜蜂数量和蜂群群势的急剧下降。长链非编码RNA(long non-coding RNA,lncRNA)是一类新近发现的非编码RNA,在表观遗传、细胞周期、剂量补偿等众多生命活动中发挥重要生物学功能。【目的】明确球囊菌菌丝和孢子中lncRNA的数量、种类和表达谱差异,并探究共有lncRNA、特有lncRNA和差异表达lncRNA(differentially expressed lncRNA,DElncRNA)在菌丝与孢子中的潜在功能。【方法】利用基于链特异性建库的lncRNA-seq技术对球囊菌的纯化菌丝(AaM)和纯化孢子(AaS)分别进行测序。根据FPKM(Fragment Per Kilobase of per Million mapped reads)法计算lncRNA在AaM和AaS中的表达水平。通过Venn分析筛选AaM与AaS的共有lncRNA和特有lncRNA。按照P≤0.05且|log2 fold change|≥1的标准筛选AaM vs AaS比较组中的DElncRNA。通过Blast工具将共有lncRNA、特有lncRNA和DElncRNA的上下游基因比对GO和KEGG数据库,以进行功能及通路注释。根据靶向结合关系构建共有lncRNA、特有lncRNA和DElncRNA的竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)调控网络并利用Cytoscape软件进行可视化。利用RT-qPCR验证测序数据的可靠性。【结果】AaM和AaS分别测得108 614 646和105 675 408条原始读段(raw reads),经严格过滤得到107 780 032和104 621 402条有效读段(clean reads),Q20分别为98.76%和98.72%,Q30分别达到95.84%和95.78%。共鉴定到850个lncRNA。AaM和AaS的共有lncRNA为701个,二者的特有lncRNA分别为39和110个。上述共有lncRNA通过顺式作用调控3 992个上下游基因,它们涉及细胞进程、代谢进程和催化活性等42个功能条目,以及代谢途径、次生代谢物的生物合成和抗生素的生物合成等117条通路;AaM的特有lncRNA和AaS的特有lncRNA通过顺式作用分别调控243和672个上下游基因。AaM vs AaS比较组包含的255个DElncRNA通过顺式作用调控1 479个上下游基因,它们涉及代谢进程、细胞进程和催化活性等41个功能条目,以及代谢途径、次生代谢产物的生物合成和抗生素的生物合成等107条通路。从共有lncRNA、孢子特有lncRNA和DElncRNA中分别预测到41、5和13个微小RNA(microRNA,miRNA)的前体序列。调控网络分析结果显示,菌丝lncRNA、孢子lncRNA形成较为复杂的ceRNA调控网络;菌丝lncRNA可靶向结合8个miRNA,进而调控77个mRNA;孢子lncRNA可靶向结合7个miRNA,进而调控87个mRNA;2个DElncRNA(TCONS_00008630与TCONS_00009302)可靶向结合miR-4968-y,进而调控10个mRNA。RT-qPCR验证结果显示4个DElncRNA的差异表达趋势与测序结果一致,表明测序数据真实可靠。【结论】共有lncRNA、特有lncRNA和DElncRNA可能通过调控上下游基因的表达,作为miRNA的前体,以及充当ceRNA影响菌丝和孢子的物质和能量代谢、自噬、转录、MAPK信号通路、泛素介导的蛋白水解、蛋白酶体以及次生代谢产物的生物合成等生物学过程,从而调节球囊菌的生长、发育、生殖和致病性。
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孢子 孢子 竞争性内源RNA 竞争性内源RNA 菌丝 菌丝 蜜蜂球囊菌 蜜蜂球囊菌 长链非编码RNA 长链非编码RNA
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| GB/T 7714 | 陈华枝 , 王杰 , 祝智威 et al. 蜜蜂球囊菌菌丝和孢子中长链非编码RNA的比较及潜在功能分析 [J]. | 中国农业科学 , 2021 , 54 (02) : 435-448 . |
| MLA | 陈华枝 et al. "蜜蜂球囊菌菌丝和孢子中长链非编码RNA的比较及潜在功能分析" . | 中国农业科学 54 . 02 (2021) : 435-448 . |
| APA | 陈华枝 , 王杰 , 祝智威 , 蒋海宾 , 范元婵 , 范小雪 et al. 蜜蜂球囊菌菌丝和孢子中长链非编码RNA的比较及潜在功能分析 . | 中国农业科学 , 2021 , 54 (02) , 435-448 . |
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【目的】利用已获得的纳米孔全长转录组数据对现有的东方蜜蜂微孢子虫(Nosema ceranae)参考基因组的基因序列和功能注释进行完善。【方法】采用TransDecoder软件预测东方蜜蜂微孢子虫基因的开放阅读框(open reading frame,ORF)及相应的氨基酸。利用gffcompare软件将全长转录本与参考基因组注释的转录本进行比较,对基因组注释基因的非编码区向上游或下游延伸,修正基因的边界。利用MISA软件鉴定长度在500 bp以上的全长转录本的简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)位点,包括单核苷酸重复、双核苷酸重复、三核苷酸重复、四核苷酸重复、五核苷酸重复、六核苷酸重复、混合SSR等类型。通过Blast工具将鉴定到的新基因和新转录本比对Nr、KOG、eggNOG、GO和KEGG数据库,从而获得功能注释。【结果】共预测出2 353个完整ORF,其中长度分布在0—100个氨基酸的ORF最多,占总ORF数的72.12%。共对东方蜜蜂微孢子虫的2 340个基因进行了结构优化,其中5′端延长的基因有1 182个,3′端延长的基因有1 158个。共鉴定到1 658个SSR,其中单核苷酸重复、双核苷酸重复、三核苷酸重复、四核苷酸重复的数量分别为1 622、23、7和6个;单核苷酸重复类型的SSR密度最大,达到182.32个/Mb,其次为混合SSR、双核苷酸重复和三核苷酸重复,分别达到6.90、2.78和0.73个/Mb。共鉴定出954个新基因,其中分别有951、333、371、422和321个新基因可注释到Nr、KOG、eggNOG、GO和KEGG数据库。此外,还鉴定出6 164条新转录本,其中分别有6 141、2 808、2 932、3 196和2 585条新转录本可注释到Nr、KOG、eggNOG、GO和KEGG数据库。新基因和新转录本注释数量最多的物种均为东方蜜蜂微孢子虫,其次是蜜蜂微孢子虫(Nosema apis)。【结论】研究结果较好地完善了现有的东方蜜蜂微孢子虫参考基因组已注释基因的序列和功能注释,并补充和注释了大量参考基因组未注释的新基因和新转录本。
Keyword ：
东方蜜蜂微孢子虫 东方蜜蜂微孢子虫 全长转录本 全长转录本 基因组 基因组 纳米孔测序 纳米孔测序 蜜蜂 蜜蜂 转录组 转录组
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| GB/T 7714 | 陈华枝 , 范元婵 , 蒋海宾 et al. 基于纳米孔全长转录组数据完善东方蜜蜂微孢子虫的基因组注释 [J]. | 中国农业科学 , 2021 , 54 (06) : 1288-1300 . |
| MLA | 陈华枝 et al. "基于纳米孔全长转录组数据完善东方蜜蜂微孢子虫的基因组注释" . | 中国农业科学 54 . 06 (2021) : 1288-1300 . |
| APA | 陈华枝 , 范元婵 , 蒋海宾 , 王杰 , 范小雪 , 祝智威 et al. 基于纳米孔全长转录组数据完善东方蜜蜂微孢子虫的基因组注释 . | 中国农业科学 , 2021 , 54 (06) , 1288-1300 . |
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