基于高通量測(cè)序的狼和家犬血液轉(zhuǎn)錄組研究.pdf

1、狼（Canis lupus）和家犬（Canis lupusfamiliaris）都屬于食肉目（Carnivora）犬科（Canidae）犬屬（Canis）。因其相似的外表，一直以來關(guān)于二者的進(jìn)化關(guān)系都是研究熱點(diǎn)。但是到目前為止關(guān)于二者的研究主要集中在線粒體以及基因組上。2004年美國國家人類基因組研究協(xié)會(huì)（NHGRI）宣布第一個(gè)家犬的基因組序列草圖組裝完畢，并被加入到公共數(shù)據(jù)庫中供研究者免費(fèi)使用。基于家犬的全基因組數(shù)據(jù)，我們對(duì)狼和家犬進(jìn)

2、行血液轉(zhuǎn)錄組分析，得到了以下結(jié)果：
　　1、通過對(duì)2只家犬和3只狼的血液轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行測(cè)序，總共得到了30.87G的原始數(shù)據(jù)，經(jīng)過過濾后分別得到5.33G、6.24G、6.4G、6.28G和6G的高質(zhì)量的reads，占總數(shù)據(jù)量的97％。通過與家犬參考基因組的比對(duì)，結(jié)果顯示，每個(gè)樣本均有85％以上的reads比對(duì)到參考基因組上。其中有超過60％的reads有單一的比對(duì)位點(diǎn)，比對(duì)到多個(gè)位點(diǎn)的reads低于30％。經(jīng)過組裝后，我們獲得了26

3、212個(gè)基因，其中新基因1989個(gè)；總共鑒定出33229個(gè)轉(zhuǎn)錄本，其中新轉(zhuǎn)錄本1993個(gè)。
　　2、基于Cufflinks組裝的結(jié)果，我們使用DESeq2進(jìn)行差異表達(dá)基因的篩選，設(shè)置閾值q-value<0.05，再經(jīng)過與數(shù)據(jù)庫的比對(duì)及手動(dòng)注釋后，總共篩選出了524個(gè)差異表達(dá)基因，其中新基因35個(gè)。在這524個(gè)差異表達(dá)基因基因中，相對(duì)于家犬有180個(gè)基因上調(diào)，包括12個(gè)新基因；344個(gè)基因下調(diào)，其中新基因23個(gè)。在這些差異表達(dá)基因中

4、，有3個(gè)基因只在狼中有表達(dá)，7個(gè)基因只在家犬中有表達(dá)。
　　3、GO富集分析結(jié)果顯示，所有的差異表達(dá)基因中總共有272個(gè)基因被富集到703條GO terms中，其中522條富集到生物學(xué)過程中，100條富集到細(xì)胞組分中，81條富集到分子功能中。設(shè)置p-value<0.05，來進(jìn)一步進(jìn)行顯著性分析，結(jié)果所有的差異表達(dá)基因被顯著富集到382個(gè)GO terms中，占所有的terms的54％。隨后為了更清晰的觀察狼和家犬差異表達(dá)基因涉及的生

5、物學(xué)過程，我們分別對(duì)二者的高表達(dá)的差異基因進(jìn)行GO富集分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在狼的上調(diào)基因中有6個(gè)基因富集到了狼的先天性免疫應(yīng)答中，推測(cè)這可能與狼在抗病毒的能力上高于家犬相關(guān)。
　　4、KEGG通路分析結(jié)果顯示，總共218個(gè)基因富集到了12個(gè)KEGG通路上，包括細(xì)胞循環(huán)、帕金森綜合征、氧化磷酸化、蛋白質(zhì)在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的進(jìn)程以及p53信號(hào)通路等。
　　本研究首次通過血液對(duì)狼和家犬的轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行測(cè)序和分析，為進(jìn)一步探討狼和家犬的進(jìn)化關(guān)系，揭