雞腸炎沙門氏菌感染相關(guān)甲基化調(diào)控基因的鑒定及其對SMAD-TGF-β信號通路的表達調(diào)控.pdf

1、腸炎沙門氏菌是重要的食源性致病菌，給家禽業(yè)造成嚴重的經(jīng)濟損失，同時通過家禽相關(guān)產(chǎn)品能夠引起人腸道疾病，在獸醫(yī)公共衛(wèi)生學(xué)上具有重要意義。遺傳背景不同的雞品系在抗腸炎沙門氏菌感染能力上具有顯著差異。
　　甲基化是表觀遺傳修飾最為重要的一部分，DNA甲基化在神經(jīng)系統(tǒng)、心血管免疫缺陷、基因紊亂性遺傳障礙等疾病中發(fā)揮著重要作用，最近研究顯示，甲基化在抵抗細菌、病毒的感染中也起到了重要作用。
　　高通量測序技術(shù)成為甲基化分析鑒定的有力的

2、工具，在家禽上也有利用高通量測序技術(shù)鑒定與細菌、病毒等感染相關(guān)的甲基化基因的研究，但對于雞SE感染相關(guān)的甲基化調(diào)控機制尚不清楚。
　　轉(zhuǎn)化生長因子-β(Transforming growth factor beta，TGF-β)是一類具有重要生物活性功能的細胞因子，特別是由Smads家族蛋白介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)在參與維持細胞的正常生理功能中發(fā)揮很重要的作用。
　　本研究利用腸炎沙門氏菌感染壽光雞和白來航SPF雞，分別采用酶聯(lián)免疫技

3、術(shù)、甲基化免疫沉淀測序和PCR Array技術(shù)，分析SE感染對全基因組甲基化的影響，TGF-β信號通路基因表達變化，鑒定SE感染相關(guān)甲基化調(diào)控的基因。結(jié)果顯示:
　　(1)通過甲基化免疫印記分析，比較壽光雞和SPF雞在1日齡接種腸炎沙門氏菌后1天，3天，14天和21天后，盲腸組織處理組和對照組的全基因組甲基化水平。其中壽光雞處理組甲基化水平分別為78.06％，35.52％，31.21％，34.55％，對照組為71.64％，57.3

4、3％，53.94％，38.38％，SPF雞處理組甲基化水平分別為34.55％，42.79％，54.95％，52.42％，對照組為40.97％，50.3％，56.57％，57.98％。接種后日齡的不同，遺傳背景的不同，腸炎沙門氏菌感染后檢測到的甲基化水平都有差異。
　　(2)SE感染后第14天壽光雞試驗組和對照組中分別獲得39385230和46733556高質(zhì)量reads，分別占總reads數(shù)的98.33％和98.39％，SE感染后

5、不同染色體上DMRs數(shù)量和長度差異明顯;在基因不同位置上例如內(nèi)含子、啟動子、基因間區(qū)域等位置，低甲基化的DMRs數(shù)量顯著多于高甲基化;共發(fā)現(xiàn)751個甲基化差異基因，包括288個高甲基化基因和463個低甲基化基因。
　　(3)應(yīng)用DAVID數(shù)據(jù)庫對751個甲基化差異基因進行功能分析，共獲得顯著富集的GO分類注釋142條(P＜0.05)，其中生物學(xué)過程103條，細胞組分13條，分子功能26條，統(tǒng)計各基因在GO分類中的頻數(shù)，TGFBR1

6、、TGFBR2、APP、NOTCH1等基因重復(fù)數(shù)較大，分別為30、29、26、25，其中，TGFBR1、TGFBR2、BMPR1B、IL6、MAP2K1等基因為TGF-β信號通路中發(fā)揮重要作用的基因。
　　(4)SE感染后第7天壽光雞脾臟組織中TGF-β信號通路顯著下調(diào)基因數(shù)為7，SPF雞顯著下調(diào)基因數(shù)為52，對照組中，壽光雞表達量高于SPF雞的基因有4個，在試驗組中，壽光雞表達量高于SPF雞的基因有62個，低于SPF雞的有2個。

7、
　　綜上所述，腸炎沙門氏菌對全基因組甲基化水平有顯著性抑制作用，這種抑制作用因為遺傳背景與感染時間而有差異;感染SE后，共發(fā)現(xiàn)甲基化差異顯著基因751個，288個高甲基化和453個低甲基化基因。分析比較差異倍數(shù)、GO分析和基因重復(fù)數(shù)的統(tǒng)計，初步確定與腸炎沙門氏菌感染相關(guān)甲基化的候選基因DPT，GPD1，ST5，MAP3K7、TGFBR1，TGFBR2等。在雞腸炎沙門氏菌感染中，甲基化不是調(diào)控TGF-β信號通路基因表達變化的唯一因