河蟹螺原体非编码RNA及其毒力靶标的多组学系统挖掘

我国是世界最大水产养殖国,每年甲壳动物因病害造成的经济损失约为70亿元。其中,螺原体(Spiroplasma)是甲壳动物重要的致病菌之一,可造成虾蟹大面积死亡,已列入农业农村部三类疫病。非编码RNA(ncRNA)广泛存在于细菌中,其主要通过碱基配对识别靶标mRNA在转录后水平调节基因的表达,部分ncRNAs通过与蛋白质相互作用而影响蛋白质功能。近年研究表明,细菌ncRNAs在毒力调控中扮演极为重要的角色。为了研究河蟹螺原体ncRNAs在甲壳动物致病中的分子调控作用,需系统筛选鉴定螺原体感染相关的ncRNAs和毒力靶标。通过比较基因组、差异转录组、定量蛋白质组、系统生物学和分子相互作用联合研究得到:整合基因组和转录组挖掘得到河蟹螺原体ncRNAs共54个;在体内感染和体外培养的不同时期,利用数字基因表达谱分析分别得到11个和28个差异显著ncRNAs;利用4款生物软件预测ncRNAs靶标,取交集得到423个;利用定量蛋白质组检测,鉴定出68个差异毒力蛋白,这些差异毒力蛋白与ncRNAs的30个毒力靶标中的21个相同;利用网络生物学分析得到主要的节点Hub-ncRNA共有6个;利用RNA pull-down、原核链特异性测序和LC-MS/MS综合分析,得到重要节点ncRNA SR05的互作RNA 53个、互作蛋白质120个。相关研究成果,可为诠释河蟹螺原体致病机制及其与宿主相互作用机制奠定基础,为虾蟹该疾病的综合防治提供科学依据。