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整合寄主及微yb真人官网 转录组分析研究微yb真人官网 对大肠炎转录组层面的响应


研究背景


        炎性肠病大肠微yb真人官网 群落常会发生显著性改变,但对这种改变的认识很少。本研究以小鼠为模型采用宏基因组学和宏转录组学分析大肠微yb真人官网 菌群的在细菌群落结构和转录活性上的改变。同时,对小鼠的大肠组织和官腔组织的RNA也进行了转录组分析。并且研究了微yb真人官网 转录组对大肠炎进行响应时寄主转录组的改变情况。


研究方法






研究结果



1 基因GO富集分析微yb真人官网 群落组成。a:实验小鼠分组情况;b:14天的小鼠组织学评估大肠情况;c:宏基因组序列比对到属的数目;d:宏转录组序列比对到属的数目;e:宏基因组序列分布的主要属;f:宏转录组序列分布的主要属。





2 肠炎稳定状态时不同丰度的微yb真人官网 属。a:DNA-seq与RNA-seq鉴定属的种类;b:RPM分布;c:相关性分析;d:DNA-seq主成分分析;e:RNA-seq主成分分析;f:重复样本的主成分分析;g: GSEA富集分析;h:GSEA富集得分分布;k:属差异丰度聚类热图。





3 宏基因组与宏转录组功能富集分析。a:DNA-seq eggNOG富集分析;b:RNA-seq eggNOG富集分析;c:属eggNOG富集分析;d:carbohydrate transport and metabolism中前10个富集术语。





4 差异富集NOGs分析。a:DNA-seq与RNA-seq富集NOGs种类;b:RPM分布;c:相关性分析;d:主成分分析;e主成分分析;f:DNA-seq与RNA-seq富集NOGs重叠种类;g:NOG富集倍数;h:属组成;j:相关性分析;k:重复宏转录组富集NOGs富集。





5 表达上调、肠炎响应的NOGs主要是乳酸菌和细菌。a:宏基因组与宏转录组数据的相关性;b:属reads的组成;c:热图显示上调的属;d:COG0783: Dps/ferritin的倍数变化;e:COG2837: Fe-dependent peroxidase的倍数变化;f:COG0435: glutathione S-transferase的倍数变化。





研究结论



       我们发现基因的丰度和涉及基因家族的种类均有增加,并富集到营养不良、抗微yb真人官网 肽和氧化压力,信息说明多个共生属的微yb真人官网 已经能够承受一些类炎症环境中带来的多种环境因子的压力。肠道管腔中激活的巨噬细胞和粒性白血球的转录组分析发现,一些关键的抗微yb真人官网 基因S100a8和S100a9被显著激活。微yb真人官网 抵抗氧压力的一些功能包括Dps/ferritin、Fe-dependent peroxidase、glutathione S-transferase的表达发生了显著的差异。这些说明,增加的氧压力和寄主驱动产生的氧压力在促进共生微yb真人官网 转录组改变上发挥了重要作用。



参考文献



Defining the microbial transcriptional response to colitis through integrated host and microbiome profiling. [Isme Journal, 2016]


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