基于RNA-Seq的平菇不同發(fā)育階段轉(zhuǎn)錄組研究及凝集素基因的生物信息學(xué)分析.pdf

1、平菇（Pleurotus ostreatus）的生長(zhǎng)發(fā)育對(duì)其栽培育種以及農(nóng)副產(chǎn)品的加工有著深遠(yuǎn)的影響。凝集素是在不同有機(jī)體中非免疫來源的蛋白或者糖蛋白。凝集素(lectin)不僅在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的免疫調(diào)節(jié)以及抑制病毒增殖方面得以應(yīng)用，并且其與食用真菌的生長(zhǎng)發(fā)育息息相關(guān)。本論文基于從頭拼接(De novo)的RNA-Seq技術(shù)，分析了平菇P739雙核菌株不同發(fā)育時(shí)期的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)并利用生物信息學(xué)方法分析了在P739和已測(cè)序平菇PC15的凝集素基因

2、，可以讓我們?cè)谵D(zhuǎn)錄本水平上了解平菇的基因結(jié)構(gòu)、功能、可變剪接以及特定生理過程的分子機(jī)理，結(jié)果如下:
　　1)通過提取P739的四個(gè)不同生長(zhǎng)發(fā)育階段即菌絲(Myc)、原基(Pri)、幼嫩子實(shí)體(Yfb)、成熟子實(shí)體(Mfb)時(shí)期的總RNA，構(gòu)建mRNA的鏈特異性文庫(kù)，通過Illumina Hi-seq2500獲得P739在這四個(gè)不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)。由于P739與已測(cè)序的平菇PC15的同源性較低，故采用De novo從頭拼接

3、的技術(shù)對(duì)測(cè)序結(jié)果進(jìn)行組裝，組裝結(jié)果總計(jì)Unigene51131個(gè)，總長(zhǎng)111850405nt，平均長(zhǎng)度2188nt，N50達(dá)到3087nt。Unigene功能注釋注釋到NR，NT，Swiss-Prot，KEGG，COG，GO數(shù)據(jù)庫(kù)的Unigene分別是37955個(gè)，13350個(gè)，25930個(gè)，25621個(gè)，20175個(gè)，13816個(gè)，所有注釋上的Unigene是38475個(gè)。比對(duì)到蛋白質(zhì)庫(kù)的CDS有37852個(gè)，預(yù)測(cè)出的新的CDS有15

4、36個(gè)，共39388個(gè)。SSR共3581個(gè)。我們對(duì)測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行多方面的質(zhì)量評(píng)估，通過基因差異表達(dá)分析結(jié)合GO注釋、KEGG通路注釋確定平菇四個(gè)不同發(fā)育時(shí)期的基因功能分布特征，構(gòu)建了較為完整完善的平菇轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)。
　　2)根據(jù)平菇lectin基因(HQ606464.1)的cDNA序列，通過推定的氨基酸序列同源建模構(gòu)建了該基因編碼蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)。根據(jù)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)篩選出注釋為lectin及l(fā)ectin-like的Unigene48條，同時(shí)

5、，將轉(zhuǎn)錄組得到的注釋信息進(jìn)行去冗余，得到5個(gè)同時(shí)包括起始密碼子和終止密碼子的全長(zhǎng)基因Unigene。并通過將這些Unigene的序列信息在JGI數(shù)據(jù)庫(kù)與已較完美拼接測(cè)序的平菇PC15進(jìn)行序列比對(duì)，得到來自PC15的7個(gè)P739凝集素基因的同源基因(p＜0.001)。通過對(duì)基因結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)保守Motif、蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)、跨膜結(jié)構(gòu)域、疏水結(jié)構(gòu)域等進(jìn)行預(yù)測(cè)進(jìn)而確定這些凝集素基因的生化特性;通過進(jìn)化分析等并結(jié)合P739四個(gè)不同發(fā)育時(shí)期的轉(zhuǎn)錄譜表