近日,生物物理研究所苗龙课题组在BMC Genomics杂志上发表了题为“Comparative transcriptome sequencing of germline and somatic tissues of the Ascaris suum gonad”的论文, 该研究是一项具有基础和应用研究价值的工作。
猪蛔虫(Ascaris suum)是一种对全球肉类市场造成巨大损失的寄生线虫。这种线虫与秀丽线虫相比具有易于解剖的特点,因此非常适合于生物化学方面的研究。A. suum 的储精囊中有众多个体较大的精子,已经被用来研究精子细胞的迁移运动。
本研究对A. suum性腺的生殖细胞(TES)和体细胞(VAS)组织进行了454转录组测序,分别产生了572,982和 588,651个读长。86%的高质量(HQ)读长被组装成 9,955个contigs,69,791的HQ 读长仍为singletons。我们共得到2,400,000碱基对的唯一序列,覆盖率达到16.1倍。读长和contig的长度分布如下图A,B所示。根据C. elegans 蛋白数据库和KEGG数据库,我们注释了4,877 个contigs 和14,339个singletons。对TES和VAS转录组的比较表明控制DNA复制、RNA转录和泛素-蛋白酶途径的基因在TES比在VAS有显著高水平的表达。A. suum TES转录组与C. elegans microarray数据的比较共鉴定出165 个A. suum 生殖腺富集的基因(83%与精子发生有关)。它们中的许多基因编码丝氨酸/苏氨酸激酶和磷酸酶(KPs),以及酪氨酸KPs。TES和VAS基因表达谱的比较如下图C所示。免疫印迹分析显示磷酸化在睾丸发育和精子发生中扮演重要角色。总共2,681 个A. suum 基因被鉴定有RNAi 表型(依据C. elegans数据库),它们中的大多数显现胚胎致死、发育迟缓、幼虫发育抑制和不育等表型。
本研究对A. suum的性腺组织首次进行了转录组测序,通过与C. elegans数据库的比较,鉴定出了众多A. suum精子发生和性腺发育的基因。其中新鉴定的A. suum KPs基因可能有助于解析精子发生的信号途径。许多A. suum 性腺基因都有相关的RNAi 表型,因此可以作为将来运用RNAi手段防治猪蛔虫的靶基因。