论文部分内容阅读
中国猪瘟兔化弱毒株(Chinese strain,C株)是中国研究人员周泰冲等人在20世纪50年代用选育出的一株适应家兔的猪瘟强毒经家兔传代减毒,并继代纯化后培育出来的变异弱毒株。使用家兔研制C株时发现,家兔仅发生定型热反应及各脏器的病毒感染。猪瘟疫苗病毒能在家兔体内增殖,并且在接种疫苗12天后,机体中猪瘟疫苗病毒被完全清除。因此,兔体是通过怎样的一种机制将体内病毒快速清除却并不损坏其脾脏细胞的?目前这种机制尚不清楚。为研究这种既能快速清除病毒又不损伤感染细胞的病毒清除机制,本实验以家兔感染猪瘟疫苗病毒为模型,将9只家兔随机分为3组,每组3只。对照组(CK)家兔不进行任何处理,试验组T1(感染后5d)、试验组T2(感染C株后9天)家兔耳缘静脉注射1ml 50倍生理盐水稀释的C株。检测各试验组家兔的直肠温度变化、通过转录组测序技术(RNA-Seq)对实验家兔脾脏进行转录组测序,筛选对照组和实验组之间的差异表达基因及其所参与的信号通路、利用荧光定量PCR对部分差异基因进行验证分析,研究结果如下:1.对接种C株后的家兔做直肠温度检查,发现接种的家兔均发生明显的定型热反应,表示C株已成功感染家兔。2.三组家兔脾脏总RNA经质检合格后测序,9份样品经转录组测序完成之后共获得218391632个raw reads,经过滤处理掉低质量的reads后得到214265782条高质量的clean reads,有效数据率达98%以上。有55%以上的高质量reads可比对至家兔参考基因组。对映射到参考基因组的比对数据进行分析发现,11053个已知基因比对到参考基因组,并发现527个新基因,其中有327个新基因获得了功能注释。3.将三组质检合格的9份样本计算出基因表达量做两两比对分析,CK-VS-T1比较,共得到115个差异表达基因,其中上调表达基因76个,下调表达基因39个;CK-vs-T2比较,共得到49个差异表达基因,其中上调表达基因27个,下调表达基因21个;T1-vs-T2比较,共得到192个差异表达基因,其中上调表达基因64个,下调表达基因128个。趋势分析共得到264个差异表达基因。4.差异分析结果得到246个基因在兔体感染及清除病毒过程中差异表达,通过对差异表达基因的表达模式类聚分析,结合GO富集分析,发现差异表达基因在生物学过程中主要参与免疫系统过程、细胞分裂、细胞迁移和细胞周期过程,在细胞组成中主要参与细胞骨架形成,在分子功能中主要参与蛋白质结合。5.KEGG通路分析发现,差异表达基因主要富集于细胞周期、卵母细胞减数分裂、孕酮介导的卵母细胞成熟、叶酸的一碳库、细胞因子-细胞因子受体相互作用、趋化因子信号转导通路、Toll样受体信号转导通路、P53信号通路、细胞粘附分子、硫代谢、吞噬小体通路。6.SNP/InDel分析发现,9个样品共获得251331个变异数,其中SNP变异数为230561个,占总变异数的91.74%,InDel变异数为20770个,占总变异数的8.26%。7.可变剪切分析发现,9个样品共鉴定出57927个可变剪切事件,这些可变剪切事件发生于5419个基因。发生可变剪切的基因约占家兔总注释基因的38.95%。在这些可变剪切事件类型中,AFS占据的比例最大。8.对筛选出的与免疫及病毒清除相关的9个基因做荧光定量PCR验证表明,9个基因的上下调趋势与高通量测序的结果基本一致。实验结果表明,C株感染家兔后,能在家兔脾脏中大量复制,并激发家兔机体发生一系列的免疫反应。家兔可能通过上调部分免疫基因的表达来抑制病毒在细胞内的复制、降低被感染细胞的损伤及清除细胞内的病毒。为进一步研究家兔清除病毒的机理奠定基础。