【原创】文章解读:转录组测序研究脾肾神经坏死病毒感染鳜鱼脑细胞的致病机制 返回
这篇文章是研究水产动物的致病机制,做了4个样品的转录组测序,发表在《Fish&Shellfish Immunology》5月刊上。
文章中的转录组测序数据分析都是在基迪奥做的,合作单位是:水科院珠江水产研究所。
虽然是一篇思路简单的转录组文章,但是它的2点行文思路是非常高效。一是解读相关的数据,二是寻找重要的明星分子。所以才能够从一堆杂乱数据中找到感兴趣的信息,整理并发现规律,从而解释生物学问题。
一、项目背景:
传染性脾肾神经坏死病毒(ISKNV)可在鳜鱼中引起高死亡率,对水产养殖业造成了巨大的经济损失,然而对于病毒感染和致病的分子机制还不清楚。为了阐明病毒的致病机制,本文对感染ISKNV 24h,72h后的鳜鱼脑细胞系,以及未感染control共4个样品进行转录组测序和差异基因表达分析。(只做了4个样品的转录组测序)
二、总体思路:
做完4个样品的转录组测序后,得到了非常多的数据,作者对部分数据进行讨论。
1、只解读相关的数据
进行差异分析及GO/KO功能富集分析后,发现最多基因富集的10条通路跟病毒感染并没有关系。
作者果断舍弃这些通路,然后去挖掘那些与研究目的有关的通路和基因。
作者提取了部分与免疫和炎症反应相关的通路,并重点讨论在病毒感染中起着重要作用的两条信号通路:RLR信号通路和Apoptosis信号通路。
RLR pathway:
RIG-I样受体(RIG-I like receptors, RLR)是一类模式识别受体,能够识别细胞质中的病毒RNA,通过RLR级联信号诱导干扰素和促炎症细胞因子的产生,对抗病毒天然免疫的建立起着非常重要的作用。
作者把RLR通路相关基因找出,并仔细分析了这些基因的表达量上下调情况,从而得出结论: NF-kB是RLR信号通路的下游转录因子,在宿主抗病毒侵染过程中起着重要作用。结果表明,ISKNV感染可能通过过表达IKKB-α、IKKB-β和抑制IRAK-4的表达,来抑制宿主NF-kB的激活。
Apoptosis pathway:
众所周知,细胞凋亡在抗病毒防御中起着非常重要的作用。作者同样把细胞凋亡通路相关基因找出,并仔细分析了这些基因的表达量上下调情况,发现与外源凋亡途径相关的基因(如TRAF, CASP8, CASP3, p53等)在24h和72h都显著上调,而与内源凋亡途径相关的Cyt-c显著上调,而下游效应蛋白Apaf1和BCL2却显著下调,说明ISKNV感染能诱导细胞凋亡,并且主要是由TNF介导的外源凋亡途径。
后续的细胞凋亡实验也验证了ISKNV感染鳜鱼能引起细胞凋亡:
2、寻找明星分子
NF-kB作为一个重要的转录因子,在病毒感染细胞引起的一系列免疫应答中自然必不可少,在RLR-pathway、Apoptosis-pathway等通路中都是起着关键的作用,能够诱导干扰素、促炎症细胞因子的产生。模式识别受体信号通路、细胞凋亡信号通路等都是已被证明的病毒感染中很重要的通路,这篇文章重点讨论了RLR-pathway、Apoptosis-pathway和NF-kB,自然是观点更加鲜明!
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