摘要
非编码RNA（non-codingRNA,ncRNA）在转录调控中起着多方面的作用，并且是免疫功能的重要调节因子。目前关于鱼类非编码RNA在免疫调控中的研究较少。外周血单核细胞参与鱼的免疫反应，并有助于抵御病原菌感染。壳寡糖可以改善细胞和体液免疫力，从而增强鱼类的抗病能力。本论文研究以半滑舌鳎为实验对象，开展了外周血白膜层细胞的全转录组测序，通过生物信息学分析，鉴定了差异表达的lncRNA/mRNA和circRNA和免疫相关通路，并通过qPCR实验发现，在壳寡糖和鳗弧菌刺激之后，lncRNA/mRNA和circRNA均可差异表达，表明其可能参与半滑舌鳎的免疫应答。 研究结果如下： 1.lncRNA-mRNA表达谱分析：转录组测序分析鉴定出35,248个mRNA、3,184个novallncRNA，其中有609个差异表达的mRNA和50个差异表达的lncRNA。对差异表达基因进行GO和KEGG富集分析，共富集到220个GOterms，其中包括137个生物学过程，18个细胞成分和65个分子功能。同时，16个KEGG途径在差异表达基因中得到了显著富集，包括免疫信号传导途径，代谢和遗传信息处理等。36个差异表达的lncRNA和32个差异表达的mRNA产生了一个包含90个关系对的共表达网络。对lncRNA靶基因的预测揭示了244个lncRNA可能顺式调控294个差异表达的mRNA。qPCR验证了17个差异表达的lncRNA和15个差异表达的mRNA的表达水平，与RNA-seq结果一致，对其中从lncRNA靶基因的预测和参与共表达网络构建的差异表达基因进行qPCR实验，结果表明壳寡糖处理后以及鳗弧菌感染后的免疫组织（外周血、脾脏、头肾和肝脏）中lncRNA和mRNA表现出明显的差异表达，表明它们可能与免疫反应有关，实验结果为进一步研究非编码RNA在半滑舌鳎免疫调节中的作用提供了新的参考信息。 2.circRNA表达谱分析：转录组鉴定了4,413个circRNA，19个circRNA显著差异表达，其中10个上调表达，9个下调表达。circRNA广泛分布在半滑舌鳎所有的染色体上，包括1-20号和Z/W染色体。为了探讨壳寡糖处理半滑舌鳎外周血白膜层细胞中差异表达的circRNA的潜在功能，采用了GO和KEGG途径对circRNA的宿主基因进行分析。结果显示，2,433个基因注释到了148个GOterms，当P＜0.05时，注释了55个生物过程、11个分子功能和11个细胞成分；1,744个基因注释到35个KEGG通路中，当P＜0.05时，7个KEGG途径呈现显著差异，包括免疫相关途径补体和凝血级联（ko04610）和病灶（ko04510）。18个circRNA和62个miRNA构建了93对相互作用的网络。可以清楚地看到，一个circRNA往往可以调控多个miRNA，如circRNA1334、circRNA260、circRNA3844、circRNA3092、circRNA3211等。qPCR实验验证了壳寡糖处理后的外周血白膜层细胞中9个差异表达的circRNA，与RNA-seq结果一致。除此之外，对壳寡糖和鳗弧菌刺激后的免疫组织（外周血、脾脏、头肾和肝脏）中5个参与免疫通路的circRNA进行qPCR检测，结果表明差异表达的circRNA可能参与了半滑舌鳎的免疫反应。 本研究完成了壳寡糖处理后半滑舌鳎白膜层细胞的全转录组测序和表达谱分析这一开创性工作，从非编码RNA的角度，展开lncRNA和circRNA在半滑舌鳎免疫应答中差异表达的研究，发现无论是在温和的免疫调节剂壳寡糖的处理下还是在病原体鳗弧菌的感染下，lncRNA和circRNA都表现出差异表达。综上所述，本文为半滑舌鳎转录组提供了新的测序信息，为进一步研究半滑舌鳎非编码RNA的生物功能和分子调节机制奠定了基础。
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