意大利蜜蜂lncRNA16999的调控作用预测和时空表达谱分析OA北大核心CSTPCD

【目的】通过解析意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica lncRNA16999的调控方式和作用及检测lncRNA16999在工蜂不同发育阶段和组织中的表达模式,为深入与开展lncRNA16999的调控功能和机制研究提供科学依据。【方法】根据lncRNA16999来源基因在西方蜜蜂A.mellifera雄蜂成虫基因组染色体上的位置,预测上下游10 kb内的蛋白编码基因进行顺式作用分析并进行GO和KEGG数据库注释。利用Lnc Tar软件预测意大利蜜蜂lncRNA16999的靶mRNA,进行反式作用分析。联用Miranda,RNAhybrid和TargetScan软件分别预测lncRNA16999靶向的miRNA及miRNA靶向的mRNA,根据靶向关系构建lncRNA16999涉及的竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)调控网络,进而对靶mRNA进行GO和KEGG数据库注释。通过RT-PCR验证lncRNA16999在新羽化工蜂成虫触角、毒腺、脑、中肠、脂肪体、表皮和咽下腺中的表达量。利用RT-qPCR检测lncRNA16999在工蜂卵、幼虫、预蛹和蛹,不同日龄工蜂成虫中及新羽化工蜂成虫触角、毒腺、脑、中肠、脂肪体、表皮和咽下腺中的相对表达量。【结果】LncRNA16999潜在调控7个上下游基因,涉及41个GO条目和1条KEGG通路。LncRNA16999与共表达的1条mRNA具有正相关关系。LncRNA16999可靶向35个miRNA进而靶向84条mRNA,三者间形成较复杂的ceRNA调控网络。这些靶mRNA可注释到生物学过程和代谢过程等23个功能条目及内吞作用和代谢通路等11条通路。在上述7种组织中扩增到预期大小的片段;LncRNA16999在幼虫中的表达量与在预蛹中的表达量差异不显著,但均显著低于卵中的表达量;LncRNA16999在蛹中的表达量最高且显著高于在卵、幼虫和预蛹中的表达量。LncRNA16999在6和18日龄工蜂成虫中的表达量均显著低于1日龄工蜂成虫中的表达量。LncRNA16999在工蜂脑和脂肪体中的表达量与表皮中的表达量相近,均显著低于触角中的表达量;毒腺中lncRNA16999的表达量显著高于触角中的表达量。【结论】意大利蜜蜂lncRNA16999通过顺式作用、反式作用及ceRNA网络发挥潜在调控作用。LncRNA16999在意大利蜜蜂工蜂的不同发育阶段和组织动态差异表达。