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    发布时间: 2019 - 01 - 29
    小基因组测序,等待您的加入!客户发表文章:”The Complete Plastid Genome of Magnolia zenii and Genetic Comparison to Magnoliaceae species“        壹俺们很优秀,无奈太低调,悄悄告诉您,俺们公司客户叶绿体文章又有一篇发表啦!集思慧远带着自主研发的叶绿体组装软件为您科研道路上添砖加瓦!下面小编就带您看看,一篇叶绿体文章如何造就!贰                      宝华玉兰的完整质体基因组及其与木兰科植物的遗传比较                           IF=3.098宝华玉兰是一种极度濒危物种,仅存于中国江苏省宝华山有18棵。关于它的分子生物学的信息很少,直到现在还没有对宝华玉兰进行质体基因组研究。本文通过对宝华玉兰(Magnolia Zenii)的完整叶绿体基因组进行测序组装,鉴定SSR,并通过对近缘物种基因组结构和序列数据的比较分析,揭示了5个突变热点,对今后木兰科的系统发育和进化研究具有重要意义。这篇文章的研究内容如下:1、叶绿体基因组组装宝华玉兰基因组长160,048 bp,GC含量为39.2%,包括一对26,596 bp的反向重复区(IRA和IRB),一个大单拷贝区(LRC)88,098 bp,一个小单拷贝区(SSC)18,757 bp.2、木兰科物种叶绿体基因组比较分析用28种木兰科物种和2种鹅掌楸的叶绿体基因组进行序列比对。宝华玉兰的叶绿体基因组放...
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    发布时间: 2019 - 01 - 28
    摘要油菜是一种重要的油料作物,为了适应不同的气候带和纬度,形成了三种主要的生态型(冬性,半冬性,春性)。这些生态型多样性背后的遗传机制目前还是未知的。本研究这对收集的世界各地的991份资源品种进行全基因组重测序并分析了这些资源的遗传多样性。测序结果分别和油菜“Darmor-bzh”,“Tapidor”基因组比对鉴定到5.56M/5.53M SNPs,1.86M/1.92M Indels。文章通过构建等位基因漂变图揭示主要群落的,利用遗传多样性和连锁不平衡参数研究了甘蓝型油菜两个亚基因组的非对称进化。选择性清除分析表明了调控各种植物发育和胁迫的直系同源基因间的遗传多样性。全基因组关联分析发现在FT和FLC同源基因的启动子区域的SNP,符合不同生态型的油菜。材料方法实验材料:来自39个国家,658种冬性、145种半冬性、188种春性油菜。测序策略:Illumina HiSeq Xten PE150,共7.9T(平均测序深度6.6X)。油菜参考基因组:‘‘Darmor-bzh’’ genome (B. napus v4.1 genome),‘‘Tapidor’’genome。系统发育分析:MEGA5.2(NJ树,Kimura 2-parameter model);LD分析:PLINK,群体结构:ADMIXTURE;PCA:EIGENSOFT(smartPCA)。SNP重组率计算:R package FastEPRR;等位基因漂移分析:TREEMIX,基因流画图:R package ggplot2。选择性清除:PopGenome(Fst),XP-CLR;关联分析:TASSEL(MLM)。研究结果1、991份油菜资源群体结构和遗传变异A/B.991份油菜资源全球分布情况及对应三种生态型;C.991份材料的系统进化分析(与油菜生态型大致相同);D.群体主成分分析,PC1能够区分冬性和半...
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    发布时间: 2018 - 12 - 13
    发表期刊:Postharvest Biology and Technology影响因子:IF=3.112(SCI二区)研究背景草莓(Fragaria×ananassa Duch.)由于其独特的风味和多汁的质地,是一种在世界范围内广受欢迎的园艺作物。它是维生素C和抗氧化剂的良好来源,但由于软化快、机械损坏、真菌腐烂和采后代谢迅速,很容易腐烂。在6℃贮藏1d后,草莓果实中的蔗糖水平由于快速的采后代谢而达到无法检测的水平。虽然草莓品种的贮藏期不同,但平均贮藏期通常只有3-5d。先前研究报道了CO2诱导的生理和机械变化,收获后,草莓果实中含有较高水平的二氧化碳(CO2)以提高可储存性。暴露于20%CO2中12或48h的草莓果实比在环境空气中贮藏3d的水果更结实。高浓度的二氧化碳会影响细胞壁钙的结合,提高果实的硬度。为了深入了解高浓度CO2在分子和生化水平上的影响,多学科方法是必要的。整合基因组学、蛋白质组学和代谢组学将有助于更好地理解植物对外界刺激的全面定性和定量反应。尽管对草莓果实采后对高CO2的响应进行了研究,但对细胞反应的全面了解仍不甚清楚。本研究联合转录组学和代谢组学方法来研究分子和细胞反应,将收获的草莓果实短期暴露于30%CO2,以全面了解改善的果实耐贮性。材料与方法01植物材料与CO2处理草莓于80%红色收获,收获后,果实立即运往实验室。选择大小和颜色一致的果实作为试验材料。分组:0D:环境空气0h(收获后立即)1D:3h环境空气处理后1d1DT:3h 30%CO2处理后1d 02硬度测定随机抽取3个重复容器中的10个草莓果实进行硬度测定(n=30),经硬度测定后丢弃。采用CT-3纹理分析仪进行硬度测量。用直径为100mm、速度为2mm、应变为5mm、直径为100 mm的平板探针,在果实赤道面测量果实硬度(N)。草莓果实表面微生物...
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    发布时间: 2018 - 12 - 13
    集思慧远客户发表——《王枣子根、茎和叶的比较转录组分析揭示了王枣子素生物合成的候选基因》英文标题:Comparative transcriptome analysis of roots, stems and leaves Isodon amethystoides reveals candidate genes involved in Wangzaozins biosynthesis杂志:BMC PLANT BIOLOGY影响因子:IF=3.930摘要    王枣子是一种重要的中药植物,具有治疗多种疾病的药理作用,包括肺结核。四环二萜类化合物王枣子素(王枣子甲素Wang zaozin A,王枣子乙素GlucocalyxB)是王枣子的主要生物活性化合物。然而,关于这些化合物生物合成的分子信息仍然不清楚。通过对王枣子中王枣子素积累水平的研究,发现该植物的根、茎和叶组织有很大的变化,表明不同组织间代谢产物生物合成和积累的可能存在差异。为了更好地阐明四环二萜生物合成途径,我们对根、茎和叶组织进行转录组测序,并进行了de novo序列组装和分析。分析了与二萜类生物合成有关的候选基因,如CPS、KSL等。用qRT-PCR方法对8种涉及四环二萜类生物合成的转录本在王枣子不同组织中的表达谱进行了验证,解构该通路的基因表达谱。ISPD、ISPF和ISPH(MEP途径)以及IaCPS和IaKSL(二萜类途径)候选基因在叶片和根中的差异表达,可能是造成王枣子叶片中王枣子素积累较高的原因之一。本文报道的基因组数据和分析为进一步研究这一重要药用植物奠定了基础。材料与方法植物材料:一年生健康王枣子个体的根、茎、叶(3个重复)王枣子素的提取与鉴定(靶标代谢):种类:王枣子甲素、王枣子乙素和王枣子丙素        &...
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    发布时间: 2018 - 12 - 10
    英文标题:Selection and Validation of Novel RT-qPCR Reference Genes under Hormonal Stimuli and in Diferent Tissues of Santalum album杂志:Scientific  Reports影响因子:IF=4.122摘要   逆转录实时定量聚合酶链式反应 (RT-qPCR)因其高通量、特异性和敏感性而被广泛应用于基因表达水平的研究。为了获得准确可靠的结果,RT-qPCR分析必须有一个合适的参考基因。到目前为止,经济热带树种檀香((Santalum album L.)还没有被验证的可靠参考基因。在本研究中,有13个候选参考基因(包括从大量的檀香转录组数据中筛选出的12个新的可能的参考基因,以及目前使用的β-actin基因)在不同的组织(茎、叶、根和愈伤组织)、以及水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯 (MeJA)、赤霉素(GA)处理作用下的愈伤组织中,用GeNorm,NormFinder,BestKeeper,Delta CT和 RefFinder算法综合验证。几种新的候选参考基因比目前使用的传统基因ACT要稳定得多。SA处理中ODD和Fbp1、MeJA处理中的CSA 和Fbp3、JA处理中的PP2C和Fbp2、以及3个激素处理中FBP 1和FBP 2,分别是最准确的参考基因。当FAB1A与PP2C结合后,被鉴定为四种组织最适宜的参考基因组合。而HLMt, PPR和FAB1A的组合则是所有实验样本中最理想的参考基因。此外,为了验证我们的结果,我们还通过参考基因及他们的组合在MeJA处理下的三种檀香组织中评估了SaSSy基因的相对表达水平。本研究中所鉴定的参考基因将提高RT-qPCR分析的准确性,并将有...
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    发布时间: 2018 - 12 - 03
    发表期刊:Microbiome影响因子:9.133(SCI一区)研究背景最近几年,对肠道微生物群(GM)的研究已经不仅仅是描述分类组成,通常是将16S rRNA基因测序应用于粪便样本,更广泛地研究GM的功能潜力,这是通过鸟枪法宏基因组学(MG)方法实现的。群体MG研究表明,尽管存在较大的个体间结构/组成变异,GMs仍有一组稳定的核心功能。然而,由于测序的基因不一定表达,MG不能提供可靠的信息,说明哪些微生物的功能特征实际上在响应宿主代谢、免疫、神经生物学、饮食或其他环境因素的刺激而发生变化。相反,这类信息可以由功能宏组学收集,如宏转录组学(MT)和宏蛋白质组学(MP),它们对微扰具有较高的敏感性,因此可能更好地反映宿主微生物相互作用。在这方面,特别令人感兴趣的是调查人类群体中潜在的和实际活跃的GM特征之间的关系,为了从已知的MG的潜能开始鉴定在健康肠中组成型表达的微生物功能。最近的一项研究已经针对MT实现了这一目标,在具有最高表达率(mRNA/DNA比率)和参与淀粉代谢,氨基酸生物合成,孢子形成和以及具有最低表达率的肽聚糖生物合成的基因中发现了核糖体蛋白和柠檬酸循环酶的转录物。人们对微生物蛋白的了解较少,尽管它们提供了有关GM代谢的主要信息,并且代表了宿主-GM相互作用中的关键分子。尽管有一些开创性的研究提出了对疾病有关的人类群体中的宏基因组和宏蛋白组的分析,到目前为止,还没有系统地、比较地调查健康人群的分类学和功能特征,这种特征可能和实际由GM表达。材料与方法01实验设计图1本研究的实验设计注:从临床监测的撒丁岛人群中选出15名健康成人(男性7名,女性8名)。从每个人身上采集粪便样本,同时进行Illumina鸟枪法DNA测序(宏基因组)和LTQ-Orbitrap鸟枪法质谱分析(宏蛋白组)。宏基因组学也被用作序列数据库,以便进行严格的宏蛋白质组/宏基因组比较,并进行分类和功...
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环境胁迫下转录和翻译关系的研究:RNAseq和iTRAQ分析微型裸腹蚤有性繁殖和孤雌生殖

日期: 2018-08-17
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摘要

微型裸腹蚤(Moina Micrura)是幼鱼的理想饵料和经济上重要的甲壳类动物,在水生生态系统可以作为评价水质的指标。与水蚤(Daphnia)相似,为了适应外部环境它的繁殖模式可以从孤雌生殖(PF)转变为有性生殖(SF)。为了揭示微型裸腹蚤的生殖转换机制,我们利用RNA-Seq和iTRAQ分析方法,研究了SF和PF在微型裸腹蚤中的差异表达基因(DEGs)及其蛋白产物。在SF中共检测到1665个DEGs(702个上调,963个下调)和600个差异表达蛋白(DEPs)(102个上调,498个下调)。相关分析表明,31个基因在转录和蛋白质组水平上均有显著差异,包括15个上调基因和16个下调基因。同时,   528个DEPs在转录水平上有不一致的表达,这意味着转录后(包括翻译)调节。这些高度上调的基因及其蛋白产物主要属于与珠蛋白(globin-related)有关的家族、卵黄蛋白相关( vitellogenin-related)家族、角质层(cuticle-related)相关家族、热休克(hsp)相关家族和甲基转移酶相关家族,它们都参与了水蚤的生殖转换。相反,PF中上调的基因及其蛋白产物与代谢过程密切相关,这可能是造成微型裸腹蚤种群快速繁殖的原因之一。


材料与方法

材料微型裸腹蚤(中国,武汉南湖)

方法在25°C条件下,在12 h光/12 h黑暗光周期中培养健康的孤雌个体,根据微型裸腹蚤的生物学特性喂养小球藻1年。当种群密度达到一定水平时,就会发生生殖转换。采集健康SF和PF,并确认其生殖状态。

转录组测序平台Illumina HiSeqTM 2000 

蛋白分析平台LC/LC–MS/MS、 iTRAQ


研究结果

1.转录组的鉴定与分析


环境胁迫下转录和翻译关系的研究:RNAseq和iTRAQ分析微型裸腹蚤性繁殖和孤雌生殖图2 SF和PF中DEGs和DEPs的火山图

      FPKM分析表明,SF和PF中有 1665个DEGs (FC>2.0和FDR<0.001)。与PF相比,963 SF中基因上调,702个基因下调(图2A)。



环境胁迫下转录和翻译关系的研究:RNAseq和iTRAQ分析微型裸腹蚤性繁殖和孤雌生殖环境胁迫下转录和翻译关系的研究:RNAseq和iTRAQ分析微型裸腹蚤性繁殖和孤雌生殖


图3 对SF和PF中DEGS和DEPS的GO富集分析

       GO富集分析表明,SF中的上调基因与角质层、血红蛋白、氧化应激、Vg高度相关。另外,SF中的大多数下调基因都是在代谢过程中被分类的(如大分子/杂环/氨基聚糖代谢过程)、初级代谢过程(如蛋白质代谢过程、蛋白质水解与碳水化合物/多糖代谢过程),催化活性(如水解酶活性和转移酶活性),肽酶活性(如内肽酶活性和丝氨酸-类型酶)(图3A)。

  


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图4 对SF和PF中DEGs和DEPs的KEGG通路富集分析

     

   KEGG通路富集分析表明,SF中大多数上调基因与机体系统、代谢广泛相关,此外,生物系统(如蛋白质的消化和吸收、溶酶体等)和环境信息处理被发现是下调基因中最富集的通路(图4A)

    

2.蛋白组的鉴定与分析

环境胁迫下转录和翻译关系的研究:RNAseq和iTRAQ分析微型裸腹蚤性繁殖和孤雌生殖

图5:PF和SF蛋白质组的鉴定和分析

蛋白质组的iTRAQ分析显示,有2352个蛋白质被检测到。数据库中的肽段匹配误差在0.05Da以下(图5A)。大多数蛋白质的分子量如图5B所示。如图5C所示,肽长在9-20 aa之间,其中9-15 aa为峰区。图5D中显示了匹配到蛋白质的肽的数目,表明蛋白质序列的覆盖度是在1-40%。

SF与PF(FC≥1.5,p值<0.0 5)之间共鉴定出600个DEPs,其中SF中有102个上调蛋白和498种下调蛋白(图2B)。GO富集分析表明, DEPs主要为细胞成分(如细胞组成、大分子复合体、细胞器等)、结合、细胞过程和代谢过程(图3B)。 KEGG通路富集分析表明,SF中的上调蛋白主要参与遗传信息处理,特别是与真核生物中RNA转运、核糖体和核糖体生物发生有关的翻译过程,而只有核糖体才是SF中下调基因中最富集的途径(图4B)。

为了进一步了解生殖转换的机制,对DEGs和DEPs进行了进一步的筛选,并在SF,PF中鉴定了120个上调基因和103个下调基因(FC≥100),也鉴定了50个上调蛋白(FC≥1.5)和130个下调蛋白(FC≥1.6)。这些在SF上调的DEGs和DEPs中,我们进一步确定了一些可能与生殖有关的关键基因和蛋白(表1,2)。

环境胁迫下转录和翻译关系的研究:RNAseq和iTRAQ分析微型裸腹蚤性繁殖和孤雌生殖

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3.SF和PF中转录组与蛋白质组的关联分析


环境胁迫下转录和翻译关系的研究:RNAseq和iTRAQ分析微型裸腹蚤性繁殖和孤雌生殖

图6 蛋白质组和转录数据的比较分析

      如图6A所示,在蛋白质和转录水平上共鉴定出2352个基因,然而,在DEGs中也只检测到72种DEPs(图6B)。相关性分析(P<0.01,图6C)表明转录水平基因的相对表达量与蛋白水平呈正相关,但相关度较低。GO分析表明,DEGs和DEPs主要富集在“结合”、“代谢过程”、“催化活性”、“细胞过程”和“单一有机体过程”(图6D)。此外,在最显著富集的通路中,大多数DEGs聚集在“代谢途径”、“核糖体”和“蛋白质消化和吸收”中,而DEPs主要的富集通路则是“核糖体”、“核糖体生物发生”、“RNA转运”和“剪接体”(图6E)。我们在蛋白质组水平上发现59个上调和469个下调蛋白,但其转录水平mRNA表达并没有变化。此外,4种上调蛋白和11种下调蛋白在转录本水平上呈现相反的丰度变化(图6F)。

       转录和蛋白质组学数据的关联分析,我们在转录本和蛋白质水平上检测到SF中15个上调(表3)和16个下调基因(表4)(有功能注释)。

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为了好地突出转录后过程的重要性,我们进一步在SF中确定了13个关键的生殖转换相关的DEPS(表5)。另外,为了进一步证实转录和蛋白质组学结果,随机选择了21个DEGs或DEPs进行qRT-PCR验证。结果表明,SF中有11个上调基因被qRT-PCR证实,此外,PF中的上调基因也被RT-PCR证实(表6)。


结论

在本研究中,基于转录和蛋白质组学分析微型裸腹蚤的DEGs和DEPs(SFvs.PF),并鉴定与生殖转换有关的关键基因。GO和KEGG分析表明,微型裸蚤(SFvs.PF)中上调和下调的基因具有不同的富集通路。转录组学和蛋白质组学的关联分析表明,差异蛋白在GO的富集与转录组学结果一致。然而,在KEGG通路富集中,差异蛋白质在遗传信息处理中富集,而在转录组水平上,各种代谢过程占主导地位。此外,本研究表明:31个基因在转录和蛋白质组水平上都有显著差异,包括16个上调基因和15个下调基因。虽然转录和翻译调控通常是相互协调的,但本研究也发现了许多相反的趋势,暗示转录后调控的参与。为了进一步探讨转录后调控在生殖转换中的作用作者还挖掘了一些蛋白质,这些蛋白质在mRNA和蛋白质水平趋势相反。说明这些转录后调控的基因在微型裸腹蚤生殖转换中的作用可能比转录调控基因更为重要。







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