家蠶核型多角體病毒編碼miRNAs的功能分析.pdf

1、蠶業(yè)是我們國家重要的經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)，家蠶又是鱗翅目昆蟲進行遺傳學和分子生物學研究的模式昆蟲。家蠶核型多角體病毒(BmNPV)是蠶業(yè)生產(chǎn)中比較常見的病毒，家蠶感染后會導致非常高的致死率，給蠶業(yè)生產(chǎn)帶來重大的經(jīng)濟損失，培育對核型多角體病毒具有抗性的家蠶品種可以減小損失，然而至今該病毒還是蠶業(yè)生產(chǎn)的一個痼疾。miRNAs是由長度大約22-23個核苷酸組成，屬于內(nèi)源性的非編碼RNA，由70個堿基左右的miRNAs前體加工而成。miRNAs通過RNA誘

2、導的沉默復合體（RISC）作用于靶基因的mRNAs的3' UTR序列，越來越多的證據(jù)表明在病毒感染宿主過程中，miRNAs在病毒與宿主相互作用中起到了重要的調(diào)控作用。本文通過高通量測序從感染核型多角體病毒的家蠶血淋巴中發(fā)現(xiàn)了14條病毒編碼的miRNAs，并用實驗方法驗證了其中的7條，并對其中2條做了的靶基因的預測和調(diào)控功能的研究。主要研究結果如下：
　　1.通過高通量測序對感染家蠶核型多角體病毒的家蠶血淋巴中的miRNAs進行分析

3、，發(fā)現(xiàn)了14條病毒編碼的miRNAs，通過頸環(huán)PCR驗證了其中的7條，并遞交到了NCBI數(shù)據(jù)庫中，對其中表達豐度最高的2條（BmNPV-miR-364和BmNPV-miR-415），做了進一步研究分析。通過線軟件RNA22和RNA hybrid對BmNPV-miR-364、BmNPV-miR-415與家蠶和病毒基因的3' UTR進行分析，發(fā)現(xiàn)BmNPV-miR-364的靶基因6個，BmNPV-miR-415的靶基因9個。
　　2.

4、分別構建BmNPV-miR-364前體、BmNPV-miR-415前體和15個靶基因的重組表達載體。將miRNAs與對應靶基因的3' UTR共轉染家蠶BmN細胞，通過雙熒光素酶檢測系統(tǒng)（DLR）分析發(fā)現(xiàn)得到BmNPV-miR-415特定靶向家蠶基因Prx5037、attA和病毒靶基因GTA，BmNPV-miR-364特定靶向病毒基因DNA polymerase。分別用miRNAmimic和miRNA inhibitor對內(nèi)源性BmNPV

5、-miR-364與BmNPV-miR-415進行了功能獲得性和功能缺失性分析，發(fā)現(xiàn)BmNPV-miR-364與BmNPV-miR-415都能抑制各自靶基因的表達。
　　3.將BmNPV-miR-415轉染進家蠶BmN細胞，用雙向電泳技術分析后發(fā)現(xiàn)，轉染BmNPV-miR-415后的細胞比未轉染的多一個蛋白差異點。對該蛋白差異點進行質(zhì)譜分析發(fā)現(xiàn)該蛋白并不是之前通過生物信息學分析預測得到的靶基因中的一個，而是雷帕霉素的靶標基因2（TO

6、R2），推測BmNPV-miR-415的靶基因編碼的蛋白可能是表達量過低或者被高豐度蛋白所掩蓋。
　　4.對BmNPV-miR-415與TOR2基因的序列進行分析發(fā)現(xiàn)，BmNPV-miR-415并沒有靶向TOR2基因。用TOR2基因的3' UTR與高通量測序得到的家蠶的miRNAs進行分析，發(fā)現(xiàn)對TOR2基因的3' UTR有特異性靶向；構建bmn-miR-5738與TOR2基因的3' UTR的表達載體，與BmNPV-miR-415

7、分別轉染家蠶BmN細胞，通過雙熒光素酶的檢測發(fā)現(xiàn)，BmNPV-miR-415與bmn-miR-5738均能上調(diào)TOR2基因的表達；通過qPCR分析感染核型多角體病毒的家蠶血淋巴中bmn-miR-5738與TOR2的表達發(fā)現(xiàn)，感染前24 h bmn-miR-5738、TOR2與BmNPV-miR-415的表達趨勢一致，24 h后BmNPV-miR-415的表達水平一直升高，而bmn-miR-5738與TOR2的表達下調(diào)；對五齡起蠶第1天的