基于高通量测序的梅花鹿卵巢衰老的转录组分析

来源：中国畜牧兽医杂志2023年第8期北京时间：

作者：林乐丰, 刁云飞, 范冰峰, 刘理想, 邵静, 赵向远, 许保增

单位：1. 中国农业科学院特产研究所, 长春 130112;2. 特种经济动物分子生物学国家重点实验室, 长春 130112;3. 吉林农业科技学院动物科技学院, 吉林 132109

摘要：【目的】获取青年梅花鹿和老年梅花鹿卵巢组织的转录组信息,为深入研究梅花鹿卵巢衰老的潜在机制提供依据。【方法】以4岁龄青年梅花鹿和10岁龄老年梅花鹿卵巢作为试验样本,对样本进行石蜡切片、苏木精-伊红染色和卵泡计数;用Trizol法提取卵巢样本RNA构建转录组文库,应用Illumina HiSeqTM2000测序平台测序,对测序结果进行差异表达基因、GO功能、KEGG通路和蛋白互作网络分析,并挑选部分差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证。通过RIPA裂解液提取卵巢样本蛋白并对组蛋白H3赖氨酸4三甲基化(H3K4me3)蛋白在青年和老年梅花鹿中的表达情况进行Western blotting检测。【结果】组织学分析结果表明,老年梅花鹿的卵巢卵泡数显著低于青年梅花鹿(P＜0.05),而闭锁卵泡数极显著高于青年梅花鹿(P＜0.01)。转录组学分析结果表明,老年和青年梅花鹿卵巢间共有1 477个差异表达基因,其中表达上调基因503个,表达下调基因974个。GO功能和KEGG通路富集结果表明,免疫系统过程、转录、DNA损伤修复、炎症反应、凋亡等生物事件与卵巢衰老有关。实时荧光定量PCR结果显示,共有17个基因在老年和青年梅花鹿卵巢中表达量差异达显著或极显著水平(P＜0.05;P＜0.01),表明RNA-Seq结果可靠。Western blotting结果表明,H3K4me3蛋白在老年和青年梅花鹿卵巢中表达量存在显著差异(P＜0.05)。【结论】青年和老年梅花鹿卵巢在卵泡数方面存在显著差异,通过RNA-Seq筛选出PI3K-Akt信号通路影响DNA损伤修复效率,参与梅花鹿卵巢衰老。H3K4me3在老年梅花鹿卵巢中高表达与转录激活有关。

关键词：梅花鹿;卵巢衰老;RNA-Seq;H3K4me3

基金资助：吉林梅花鹿产业技术体系(202300801);吉林省科技发展计划项目(20210202127NC);中国农业科学院科技创新计划支持(CAAS-ASTIP-2015-ISAPS)