鏈狀亞歷山大藻microRNA高通量測序及生物信息學分析.pdf

1、microRNA(Micro ribonucleic acids，miRNAs)是真核生物中普遍存在的一類長約19-25 nt的內源性非編碼小RNA，能夠在轉錄后水平調控靶基因的表達。作為一類表達具有時序性和組織特異性的進化上相對保守的調節(jié)者，microRNA在生物體的許多生理代謝過程中都發(fā)揮著重要的調節(jié)作用，如細胞增殖、器官發(fā)育、信號轉導和響應脅迫等。赤潮是一種全球性的生態(tài)異?，F(xiàn)象和自然災害，給人類生產、生活和生態(tài)環(huán)境都來了嚴重的損害

2、。隨著海洋環(huán)境污染的逐漸加重，赤潮的發(fā)生次數(shù)、危害面積及帶來的損害越來越大，因此，全球的研究者都為赤潮的發(fā)生機理和防治付出了很多的努力。甲藻是一類重要的赤潮生物，研究者已在生理生態(tài)方面對甲藻做了很多研究，但赤潮生物爆發(fā)性增殖的分子機理研究的相對較少。鏈狀亞歷山大藻是一種全球分布的能產生麻痹性貝毒毒素的典型甲藻，本文利用高通量測序技術對該藻延遲期和對數(shù)期兩個文庫進行了測序，共得到38，092，056和32，969，156條raw read

3、s，發(fā)現(xiàn)88個已知的microRNA，可歸為32個家族，得到15個新穎的microRNA以及83個microRNA前體。其中在兩個不同的生長時期有12差異表達的microRNA。通過12個差異表達microRNA的靶基因預測，我們共得到了1813個靶基因，并對其進行了GO注釋和KEGG功能注釋。osa-miR2876、rgl-miR5139、aca-miR-3p-456915和ae-miR159a均參與DNA復制或細胞快速生長代謝相關的

4、途徑的調控，如:細胞周期，嘌呤、嘧啶的代謝，錯配修復等。同時rgl-miR5139與藻細胞的吞噬作用相關，也為甲藻的兼性營養(yǎng)能力提供了證據(jù)。
　　此外，從鏈狀亞歷山大藻(Alexandrium catenella)延遲期、對數(shù)期兩個小RNA文庫中選擇了四個差異表達的與該藻快速生長調控相關的microRNA(osa-miR2876、rgl-miR5139、aca-miR-3p-456915和ae-miR159a)，設計f/2培養(yǎng)下延

5、遲期、對數(shù)期和高氮、高磷、高錳對數(shù)期五個條件，以5.8srRNA為內參基因，以SYBR GreenⅠ為熒光染料，用加尾法熒光定量PCR對其相對表達量進行了檢測。結果表明:osa-miR2876、rgl-miR5139、aca-miR456915-3p均在延遲期有最高的表達量，osa-miR2876、 rgl-miR5139在延遲期的表達量顯著高于f/2對數(shù)期和誘導對數(shù)期，與高通量測序結果是一致的;aca-miR456915-3p在延遲期

6、的表達量與f/2對數(shù)期的表達量相當，高通量測序得到的延遲期的表達量是對數(shù)期的1.21倍，實驗結果與測序結果基本一致。tae-miR159a在對數(shù)期及誘導對數(shù)期的表達量均顯著高于延遲期，這與測序結果是一致的。
　　通過對microRNA數(shù)據(jù)中得到的與該藻生長調控相關的四個microRNA進行克隆測序，確定了序列信息的正確性。并通過設置不同的培養(yǎng)條件，對其表達進行分析，進一步證明了microRNA在甲藻中的表達以及在鏈狀亞歷山大藻中的