• 《中国科学引文数据库(CSCD)》来源期刊
  • 中国科技期刊引证报告(核心版)期刊
  • 《中文核心期刊要目总览》核心期刊
  • RCCSE中国核心学术期刊

ETV5基因敲除对小鼠肌肉基因表达谱的影响

万伟粲, 张仙玉, 赵鑫, 李彬, 蔡更元, 杨化强, 徐铮

万伟粲, 张仙玉, 赵鑫, 等. ETV5基因敲除对小鼠肌肉基因表达谱的影响[J]. 华南农业大学学报, 2022, 43(2): 26-33. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202106023
引用本文: 万伟粲, 张仙玉, 赵鑫, 等. ETV5基因敲除对小鼠肌肉基因表达谱的影响[J]. 华南农业大学学报, 2022, 43(2): 26-33. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202106023
WAN Weican, ZHANG Xianyu, ZHAO Xin, et al. Effect of ETV5 knockout on gene expression profile in mouse muscle[J]. Journal of South China Agricultural University, 2022, 43(2): 26-33. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202106023
Citation: WAN Weican, ZHANG Xianyu, ZHAO Xin, et al. Effect of ETV5 knockout on gene expression profile in mouse muscle[J]. Journal of South China Agricultural University, 2022, 43(2): 26-33. DOI: 10.7671/j.issn.1001-411X.202106023

ETV5基因敲除对小鼠肌肉基因表达谱的影响

基金项目: 广东省基础与应用基础研究基金项目(2019B1515210030)
详细信息
    作者简介:

    万伟粲, 硕士研究生,主要从事基因编辑小鼠肌肉发育异常的研究,E-mail: 478501743@qq.com

    通讯作者:

    杨化强,副研究员,博士,主要从事大动物基因修饰、动物克隆、动物基因修饰育种和干细胞相关领域的研究,E-mail: yangh@scau.edu.cn;徐 铮,高级实验师,硕士,主要从事动物健康养殖与安全生产方向的研究,E-mail: stonezen@scau.edu.cn

  • 中图分类号: S813.3

Effect of ETV5 knockout on gene expression profile in mouse muscle

  • 摘要:
    目的 

    与野生型小鼠相比较,采用CRISPR/Cas9技术制备的ETV5基因纯合敲除小鼠在表现出内源性精原干细胞消融的同时伴随着体型和体质的明显弱势,本研究的目的是探究ETV5基因敲除对小鼠肌肉表达谱的影响。

    方法 

    采集6周龄的3只野生型公鼠和3只ETV5纯合敲除公鼠的肌肉组织并抽提RNA,进行转录组测序,并对测序结果进行生物信息学分析,对2组小鼠肌肉样品的差异表达基因进行聚类分析、GO和KEGG富集分析。

    结果 

    2组小鼠的肌肉组织共筛选出了574个差异表达基因,其中,上调基因292个,下调基因282个。发现了多个基因影响ETV5敲除小鼠的生长发育,其中,包括影响小鼠肌肉发育的基因Amd1和影响脂肪累积的基因Chrna2。GO和KEGG分析富集到的通路大多与脂肪代谢和生长发育相关。

    结论 

    本研究结果为ETV5敲除小鼠生长发育缓慢和延迟的分子机制提供了解释,为研究ETV5在生理和病理上的相关功能提供了参考。

    Abstract:
    Objective 

    Compared with the wild type mice, the homozygous ETV5 knockout mice prepared by CRISPR/Cas9 technology showed significant weakness in body size and body weight along with endogenous spermatogonial stem cell ablation. The purpose of this study was to explore the effect of ETV5 knockout on the muscle expression profile of mice.

    Method 

    The muscle tissues of three wild-type male mice and three ETV5 homozygous knockout male mice aged six weeks were collected and total RNA was extracted for transcriptome sequencing. We analyzed the sequencing results using bioinformatic method. Cluster analysis, GO and KEGG enrichment analyses were performed on the differentially expressed genes in the muscle samples of two groups of mice.

    Result 

    A total of 574 differentially expressed genes were screened out from the muscle tissues of two groups, including 292 up-regulated genes and 282 down-regulated genes. Several genes were found to affect the growth and development of ETV5 knockout mice. These genes included Amd1 affecting muscle development of mice, and Chrna2 affecting fat accumulation. Most of the pathways enriched by GO and KEGG analyses were related to fat metabolism and growth and development.

    Conclusion 

    These results provide an explanation for the molecular mechanism of abnormal development of ETV5 knockout mice, and provide references for further study of in vivo function of ETV5 gene.

  • 口蹄疫(Foot-and-mouth disease,FMD)是由口蹄疫病毒(Foot-and-mouth disease virus,FMDV)感染引起的一种急性、烈性传染病,家养和野生型的猪、牛、羊等偶蹄动物是该病常见的易感动物[1]。该病被国际动物卫生组织(OIE)列为世界上最重要的动物疾病之一[2]。FMD典型的临床症状包括发烧和口腔黏膜、乳部皮肤、蹄叉蹄踵等部位出现不同程度的水泡及烂斑[3]。自Loeffler等[4]在1897年发现FMD以来,全球养殖业便不断受到其影响。该病流行范围广、发病率高、破坏力强,已成为目前世界动物产品贸易最重要的障碍之一[5]

    FMDV属于小RNA病毒科Picornaviridae口疮病毒属Aphthovirus,小而无囊膜,分为7个不同的血清型,即O、A、C、SAT 1、SAT 2、SAT 3和Asia 1[6],其中,O型是目前全球流行范围最广的血清型[7]。FMDV颗粒由1个二十面体的外壳组成,该外壳包含4个结构蛋白(VP1、VP2、VP3和VP4)和8个非结构蛋白[8-9]。其中,结构蛋白VP1的第140~160位氨基酸处具有1个突出的环结构,称为G-H环[10],该环具有的RGD结合位点可与易感细胞表面的整合素受体分子相结合,已被鉴定为是引发机体产生中和抗体的主要免疫原性位点[11-12]。VP1还具有一个天然的优势是其同时存在T细胞表位(第16~44位氨基酸)和B细胞表位(第141~160位氨基酸和第200~213位氨基酸),这些表位已被证实可被动物机体识别并诱导机体产生良好的免疫反应[13-15]

    近十年来,我国流行的FMDV以A型和O型为主,预防监测和免疫扑杀是我国目前防控FMD的主要手段[16]。疫苗免疫是防控FMD的常见手段,当前预防FMD最有效的商业疫苗是用二乙烯亚胺(Binary ethylenimine,BEI)灭活的疫苗[17]。然而,传统的灭活疫苗存在一些不可避免的缺点,如热稳定性较差、需要冷链运输、免疫持续期短等[18]。随着现代分子生物学和免疫学技术的不断进展,以及全球猪肉贸易的日趋频繁,FMD疫苗已逐渐从灭活疫苗、弱毒疫苗等传统疫苗向合成肽疫苗、核酸疫苗、亚单位疫苗、活载体疫苗和可饲疫苗等新型疫苗的方向发展,研制新型FMD疫苗逐渐成为当前研究的热点[19]。信号肽对蛋白的分泌有着积极的作用,Stern等[20]研究发现高斯荧光素酶(Gaussia luciferase)信号肽有很强的外源蛋白分泌能力。本研究以猪O型FMDV VP1基因序列为基础,重复串联该片段中的T、B细胞表位基因,并引入高斯荧光素酶信号肽序列,设计合成重组基因RP1,表达包含FMDV抗原表位与结构蛋白VP1的融合蛋白,并将表达后的融合蛋白与佐剂等体积混合制成亚单位疫苗。疫苗免疫小鼠后能有效刺激小鼠机体产生免疫应答反应,为FMD的防控提供了参考。

    人胚肾上皮细胞(HEK-293T)、中国仓鼠卵巢细胞(CHO-K1细胞)、大肠埃希菌DH5α感受态细胞、表达载体pCDH-CMV-MCS-EF1-Puro和辅助质粒PLP1、PLP2、PLP3均由华南农业大学兽医学院微生物学与免疫学教研室保存。

    DMEM高糖培养基、F-12K培养基、0.25%(w)胰酶消化液购自美国Thermo Fisher公司;限制性内切酶EcoR I、BamH I购自宝生物工程(大连)有限公司;T4 DNA连接酶、转染试剂Lipofectamine 3000购自美国Thermo Fisher公司;胶回收试剂盒、质粒抽提试剂盒等购自美国Omega Bio-Tek公司;鼠源His标签单克隆抗体(MAb)、鼠源GAPDH MAb、HRP标记山羊抗小鼠免疫球蛋白G(IgG)、FITC标记山羊抗小鼠IgG等购自上海碧云天生物技术有限公司;FMDV VPI Mab由华南农业大学兽医学院微生物学与免疫学教研室保存;甘氨酸、甲醇、Tris base、NaCl和KCl等化学试剂购自广州豪凯生物技术有限公司;FMDV灭活疫苗Re-O/MYA98/JSCZ/2013株购自金宇保灵生物药品有限公司;FMDV O型IgG抗体检测试剂盒购自深圳芬德生物技术有限公司。

    参照GenBank中登录的猪O型FMDV全基因核苷酸序列(JN998085.1),筛选获得VP1基因序列;以-GG-、-GGSSGG-作为linker将该片段中的T细胞表位和B细胞表位(表1)串联在VP1片段的首尾两端,同时在N端引入高斯荧光素酶信号肽序列,在C端引入His标签序列,设计合成重组基因RP1(图1)。根据合成的RP1基因全序列设计1对引物RP1-F1/RP1-R1,分别在该引物中引入EcoR I和BamH I酶切位点,引物由上海生工生物工程有限公司合成。引物序列为RP1-F1:5′-CG GAATTCGCTACCATGGGAGTGAAGGTGCT-3′,RP1-R1:5′-CG GGATCCTCAGTGGTGGTGATGGTGGTGAGGGGTCA-3′(下划线处为酶切位点)。

    表  1  表位肽序列及位置
    Table  1.  Sequence and position of epitope peptides
    名称
    Name
    氨基酸位点/aa
    Amino acid position
    氨基酸序列
    Amino acid sequence
    B1 141~160 LPNVRGDLQVLAQKAARPLP
    B2 200~213 RHKQKIVAPVKQSL
    T1 21~40 ETQVQRRHHTDVSFILDRFV
    T2 16~44 ENYGGETQVQRRHHTDVSFILDRFVKVTP
    下载: 导出CSV 
    | 显示表格
    图  1  重组基因RP1多表位串联模式图
    Figure  1.  Multi-epitope tandem pattern map of recombinant gene RP1

    以人工合成的RP1全基因序列为模板,利用引物RP1-F1/RP1-R1扩增含有酶切位点的目的基因。扩增参数为98 ℃ 2 min;98 ℃ 30 s,65 ℃ 20 s,72 ℃ 30 s,共30个循环;72 ℃ 7 min。对PCR产物回收纯化后通过双酶切将RP1基因克隆到表达载体pCDH-CMV-MCS-EF1-Puro中,将经PCR及双酶切鉴定后的重组质粒命名为pCDH-CMV-MCS-EF1-Puro-RP1。

    按照Lipofectamine 3000试剂盒说明书操作,将转染试剂与1 000 ng的重组质粒pCDH-CMV-MCS-EF1-Puro-RP1和适量的辅助质粒PLP1、PLP2、PLP3完全混匀,室温孵育15 min后转染6孔细胞板中的HEK-293T细胞,6 h后更换成含2%(φ)胎牛血清的DMEM培养基,连续培养48 h即获得重组慢病毒HIV-RPI。

    当CHO-K1细胞在直径为6 cm的培养皿中贴壁生长至占60%皿底面积左右的数量时,加入收获的重组慢病毒,并添加24 μg聚凝胺促进病毒吸附。待细胞长满后添加32 μg嘌呤霉素筛选慢病毒是否感染成功。提取筛选后生长状态良好的细胞总RNA,反转录为cDNA后作为模板,利用引物RP1-F1/RP1-R1 进行PCR扩增,产物经10 g/L琼脂糖凝胶电泳检测。另将筛选的重组细胞铺满96孔细胞板,用预冷的PBS缓冲液洗涤后固定细胞。向各孔中加入鼠源His标签MAb(用PBST缓冲液按照体积比1︰200稀释)为一抗,FITC标记的山羊抗小鼠IgG(用PBST缓冲液按照体积比1︰300稀释)为二抗,进行间接免疫荧光试验(Indirect immunofluorescence assay,IFA)鉴定,观察融合蛋白的表达情况。将鉴定正确的重组细胞命名为CHO-K1-RP1。

    取适量筛选的重组细胞CHO-K1-RP1计数,采用有限稀释法并按照每孔0.5个细胞的量铺满96孔板,筛选单克隆细胞株。观察各孔细胞的生长状况,弃去没有细胞的孔和存在多个单克隆细胞团的孔,并做好标记。将筛选的单克隆细胞株扩大培养后以鼠源His标签MAb(用PBST缓冲液按照体积比1︰200稀释)为一抗,FITC标记的山羊抗小鼠IgG(用PBST缓冲液按照体积比1︰300稀释)为二抗进行IFA检测融合蛋白的表达。将表达量较高的单克隆细胞株传至30代,每隔5代收获相同数量的细胞样品,以FMDV VP1 MAb(用PBST缓冲液按照体积比1︰1 000稀释)、鼠源GAPDH MAb(用PBST缓冲液按照体积比1︰1 000稀释)为一抗,再以HRP标记的山羊抗小鼠IgG(用PBST缓冲液按照体积比1︰1 000稀释)为二抗对收集到的细胞样品进行Western blot检测,分析筛选的单克隆细胞株中融合蛋白RP1的稳定表达情况。

    将筛选的单克隆细胞株悬浮驯化培养,取适量悬浮培养的细胞,低速离心后弃上清液,细胞沉淀经PBS缓冲液重新悬浮后通过超声波裂解,4 ℃条件下以最大转速离心,收集上清液,即为获得的融合蛋白样品,将样品置于−80 ℃保存。以鼠源His标签MAb(用PBST缓冲液按照体积比1︰1 000稀释)、鼠源GAPDH MAb(用PBST缓冲液按照体积比1︰1 000稀释)为一抗,再以HRP标记的山羊抗小鼠IgG(用PBST缓冲液按照体积比1︰1 000稀释)为二抗,将制备的蛋白样品及已知浓度的His标签蛋白按照预定顺序进行SDS-PAGE凝胶电泳及Western blot检测,并通过ImageJ软件进行灰度值分析,计算融合蛋白的质量浓度。

    根据“1.8”计算所得的重组蛋白质量浓度,将表达的重组蛋白稀释为80 µg/mL,并将其与ISA 201 VG佐剂按1︰1的体积比混合乳化,制备终质量浓度为40 µg/mL的重组亚单位疫苗,4 ℃保存备用。

    将30只4~6周龄的SPF级BALB/c小鼠随机分为3组(I~III组),每组10只。第I组接种制备的重组亚单位疫苗,第II组接种FMD商品化灭活疫苗,第III组接种PBS缓冲液作为对照,每只小鼠的免疫剂量均为200 µL。每次免疫间隔2周,共免疫3次,均采用皮下多点注射方式接种。分别在一次、二次和三次免疫后7 d经尾静脉采血,分离血清,利用ELISA抗体检测试剂盒检测小鼠血清特异性抗体。

    图2可知,以构建的重组质粒pCDH-CMV-MCS-EF1-Puro-RP1为模板,利用引物RP1-F1/RP1-R1扩增出约1 500 bp的目的条带,与目的基因片段大小相符;双酶切重组质粒后,在约1 500 bp处有一特异性条带,与目的基因大小一致,表明正确构建了重组质粒pCDH-CMV-MCS-EF1-Puro-RP1。

    图  2  重组质粒pCDH-CMV-MCS-EF1-Puro-RP1的鉴定结果
    M1:DL2000 DNA marker,M2:DL15000 DNA marker,M3:DL2000 DNA marker,1:EcoR I酶切产物pCDH-CMV-MCS-EF1-Puro-RP1,2:BamH I酶切产物pCDH-CMV-MCS-EF1-Puro-RP1;3:目的基因RP1
    Figure  2.  Identification result of recombinant plasmid pCDH-CMV-MCS-EF1-Puro-RP1
    M1: DL2000 DNA marker, M2: DL15000 DNA marker, M3: DL2000 DNA marker, 1: Digested product of pCDH-CMV-MCS-EF1-Puro-RP1 by EcoR I, 2: Digested product of pCDH-CMV-MCS-EF1-Puro-RP1 by BamH I, 3: Target gene RP1

    提取重组细胞CHO-K1-RP1的总RNA进行反转录,以反转录产物为模板,用特异性引物RP1-F1/RP1-R1进行扩增,结果显示在约1 500 bp处有目的条带(图3),与预期相符。表明在转录水平上检测到重组细胞CHO-K1-RP1中RP1基因的表达。

    图  3  重组细胞CHO-K1-RP1的RT-PCR鉴定结果
    M:DL2000 DNA marker;1、2:RP1基因;3:空白对照
    Figure  3.  Identification result of recombinant cell CHO-K1-RP1 by RT-PCR
    M: DL2000 DNA marker; 1, 2: RP1 gene; 3: Blank control

    将筛选的CHO-K1-RP1单克隆细胞扩大培养,通过IFA及Western blot鉴定重组基因RP1的表达。IFA结果显示,部分单克隆细胞株可发出绿色荧光,而对照细胞无绿色荧光(图4);Western blot结果显示,不同代次细胞样品均能在55 kU处观察到特异性条带(图5)。表明筛选获得的部分CHO-K1-RP1单克隆细胞株可稳定表达融合蛋白RP1。

    图  4  单克隆细胞株的间接免疫荧光试验鉴定
    a~o:部分阳性单克隆细胞系;p:空白对照;标尺=20 μm
    Figure  4.  Indirect immunofluorescence assay identification of monoclonal cell line
    a−o: Partially positive monoclonal cell lines; p: Blank control; Bar=20 μm
    图  5  融合蛋白在不同代次细胞中表达的鉴定
    CK:空白对照 Blank control
    Figure  5.  Identification of the expression of fusion protein in different generations of cells

    收集扩大培养的单克隆细胞株样品,通过Western blot进行鉴定,使用ImageJ软件对所得条带进行灰度值分析。结果显示,部分细胞样品在约55 kU处出现特异性条带(图6),与预期蛋白分子量大小相符;与空白对照细胞相比,不同细胞株融合蛋白的表达量有显著差异(图7);表明该单克隆细胞株可成功表达融合蛋白RP1。挑选表达量最高的样品,使用ImageJ软件对其条带(图8)进行灰度值分析后测得融合蛋白的质量浓度最高可达110 µg/mL。

    图  6  单克隆细胞株的Western blot 鉴定
    M:蛋白分子量标准;1~32:不同单克隆细胞株;CK:空白对照
    Figure  6.  Western blot identification of monoclonal cell line
    M: Protein molecular weight standard; 1−32: Different monoclonal cell lines; CK: Blank control
    图  7  不同单克隆细胞株融合蛋白的相对表达量
    1~32:不同单克隆细胞株;“*”、“**”和“***”分别表示细胞株和空白对照在 P<0.05、P<0.01 和 P<0.001 水平差异显著 (单因素方差分析)
    Figure  7.  Relative expression levels of fusion protein in different monoclonal cell lines
    1−32: Different monoclonal cell lines; “*”, “**” and “***” indicate significant differences between the cell line and the blank control at P<0.05, P<0.0l and P<0.001 levels (One-way ANOVA)
    图  8  融合蛋白的半定量结果
    1~4分别表示质量浓度为100.0、50.0、25.0、12.5 μg/mL的标准蛋白样品;5~6为CHO-K1-RP1单克隆细胞株样品
    Figure  8.  Semi-quantitative results of fusion protein
    1−4: Standard protein samples of 100.0, 50.0, 25.0 and 12.5 μg/mL;5−6: Samples of monoclonal cell line CHO-K1-RP1

    采用ELISA试剂盒检测免疫后小鼠血清中特异性抗体水平。结果显示,一次免疫后,所有小鼠血清中的特异性抗体水平均较低;二次免疫后,除对照组外,其余各试验组小鼠血清中特异性抗体均出现不同程度的升高(P<0.05);三次免疫后,除对照组外,其余各试验组小鼠血清中特异性抗体水平均较高(P<0.05),其中FMD亚单位疫苗组与FMD商品化灭活疫苗组小鼠抗体水平无显著差异(P>0.05)(图9)。表明本研究制备的FMD亚单位疫苗能够有效刺激小鼠机体产生免疫应答反应。

    图  9  免疫后小鼠血清特异性抗体检测结果
    相同免疫次数柱子上方的不同小写字母表示不同组间具有显著差异(P<0.05,双因素方差分析)
    Figure  9.  Results of the serum specific antibody titer identification in immunized mice
    Different lowercase letters on the columns of the same immunization time represent significant differences among different groups (P<0.05, two-way ANOVA)

    FMD是一种极具传染性的偶蹄类动物病毒病,虽然大多数易感动物可以在感染后幸存下来,但病灶常造成动物群体的生产率低下,严重制约全球养殖业发展[21]。随着国际贸易的日益密切,FMD的防治日趋困难。英国于1892年率先制定了控制FMD的基本程序,包括杀死并销毁所有受感染和接触病原的易感动物,对受影响的场所进行彻底清洁和消毒等[22]。直到19世纪50年代,法国学者Frenkel[23]从在屠宰场收集的牛舌上皮中分离出FMDV并对其进行了体外培养,才使得大规模生产疫苗成为可能。目前,接种疫苗仍然是多数国家和地区防控该病的常见方法,灭活疫苗因免疫程序简单被广泛使用,但我们也要正确认识灭活疫苗存在的一些缺点。因此,研究者们需要开拓创新,研制出安全且高效的FMD新型疫苗,为在世界范围内控制甚至消灭FMD提供新的解决途径。

    结构蛋白VP1不仅是病毒粒子识别受体细胞的关键蛋白,还包含多个重要的抗原表位,是研制FMD新型疫苗时的首选蛋白[24]。Cao等[25]研制出不同亚型的含有VP1 G-H环和Th表位的B4疫苗,并将其与Ploy(I︰C)联合免疫动物,结果发现该疫苗可使动物机体获得抵抗多个亚型毒株的交叉保护。高明等[26]设计并合成了FMDV VP1上的优势抗原表位基因串联表达盒,与猪IgG重链恒定区基因在大肠埃希菌中实现共表达,纯化后的蛋白与佐剂混合制成亚单位疫苗,免疫小鼠后能检测到高水平中和抗体。本研究根据近年来我国猪FMD的流行特点,以猪O型FMDV的结构蛋白VP1为基础,重复串联该片段上的优势抗原表位(第16~44、141~160和200~213位氨基酸)基因,以linker进行连接后,人工合成重组基因RP1,以期通过CHO-K1细胞表达获得高免疫原性抗原蛋白。

    截至2012年,哺乳动物蛋白表达系统已经成为临床应用上的主要重组蛋白生产系统,生产了市场上将近一半份额的生物制药产品[27]。该系统首选的CHO细胞具有高效的翻译后修饰能力,其产生的糖基化蛋白与人体相容并具有显著的生物活性[28]。另外,CHO细胞具有在生物反应器中生长至高密度的能力,且对病毒的传播具有较低的风险[29]。由疏水性氨基酸构成的信号肽序列具有很强的外源蛋白分泌能力,在蛋白分泌表达中扮演着重要角色[30]。根据已有的报道[20],我们在设计重组基因RP1序列时引入了高斯荧光素酶信号肽,以期获得高分泌型融合蛋白。但是,只有极少量的RP1蛋白能分泌到细胞上清液中,以至于需要对上清液进行多倍浓缩才能检测到微量的目的蛋白。我们推测信号肽要与目的蛋白相适应才有助于提高外源蛋白的分泌表达水平,因此在进行蛋白分泌表达研究时要综合考虑目的蛋白的理化特性,选择与之适应的信号肽来提高蛋白的分泌水平。本研究表达的融合蛋白RP1可作为FMD亚单位疫苗研制的候选蛋白,在后续的工作中,我们还需进一步优化表达条件以提高蛋白的表达水平和分泌水平。

  • 图  1   ETV5敲除小鼠基因型鉴定原理图

    Figure  1.   Identification principle of ETV5 knockout mouse genotype

    图  2   ETV5基因敲除小鼠基因型鉴定

    1: Trans DNA Marker II,2~4:野生型,5~7:ETV5纯合敲除,8~10:ETV5杂合敲除

    Figure  2.   Genotype identification ofETV5 knockout mice

    1: Trans DNA Marker II, 2−4: Wild type, 5−7: ETV5 homozygous knockout, 8−10: ETV5 hybrid knockout

    图  3   ETV5纯合敲除小鼠测序结果和NCBI序列的比对

    Figure  3.   Comparison of sequencing results of ETV5 homozygous knockout mice and NCBI sequence

    图  4   ETV5基因敲除与野生型小鼠在42日龄时的体质量

    “*”表示处理间差异显著(t检验)

    Figure  4.   The body weight of the ETV5 knockout mice and wild type mice at 42 days of age

    “*” indicates significant difference between treatments(t test)

    图  5   差异表达基因在各染色体上的分布

    Figure  5.   Distribution of DEGs on each chromosome

    图  6   小鼠肌肉组织中的差异表达基因聚类热图

    红色代表上调,绿色代表下调

    Figure  6.   Clustering heat map of DEGs in mouse muscle tissue

    Red color represents up-regulation, and green color represents down-regulation

    图  7   ETV5基因敲除与野生型小鼠肌肉组织差异表达基因GO富集分析

    Figure  7.   Enrichment analysis of DEGs betweenETV5 knockout mice and wild type mice muscle

    图  8   ETV5基因敲除与野生型小鼠肌肉组织差异表达基因的KEGG富集分析

    Figure  8.   KEGG enrichment analysis of DEGs between ETV5 knockout mice and wild type mice muscle

    图  9   qPCR检验差异表达基因在ETV5基因敲除和野生型小鼠肌肉组织的相对表达量

    柱子上方的“*”“**”“***”分别表示2组差异达到0.05、0.01和0.001的显著水平(t检验)

    Figure  9.   Detecting the relative expression of DEGs in muscle tissue ofETV5 knockout and wild type mice by qPCR

    “*”“**”“***”on bars indicate significant difference between two groups at the levels of 0.05, 0.01 and 0.001, respectively (t test)

    表  1   部分差异表达基因

    Table  1   Partial DEGs

    上调基因
    Up-regulated
    gene
    FC1) 下调基因
    Down-regulated
    gene
    FC1)
    Chrna9 7.7151 Acaa2 −0.9966
    Cdsn 6.9906 Ccdc85a −1.0183
    Adrb3 6.8571 Homer2 −1.0468
    Retn 4.8669 Crispld2 −1.0508
    Slc7a10 4.2691 Rcan2 −1.0931
    Fasn 3.9777 Rhobtb1 −1.1039
    Acaa1b 3.8316 Khdrbs3 −1.1346
    Cidec 3.5500 Spon1 −1.1809
    Katnal2 3.0976 Nudt18 −1.2179
    Elovl6 3.0859 Rps6ka1 −1.2612
    Spon2 3.0029 Gdap1 −1.2711
    Adig 2.8624 Nceh1 −1.3692
    Rbp4 2.8034 Map2k6 −1.4616
    Eda2r 2.5549 Grb14 −1.5417
    Agpat2 2.4480 Dbp −1.7583
    Smoc1 2.4085 Plin5 −1.7990
    Igf2 2.2913 Hpn −1.9161
    Ankrd1 2.1497 Smox −2.0291
    Meg3 2.0777 Fabp3 −2.0493
    B3galt2 2.0766 Mylk4 −2.0812
    Slc1a3 2.0576 Mchr1 −2.1755
    Perp 2.0052 Fabp3-ps1 −2.1760
    Peg3 1.9896 Cacna2d4 −2.2257
    Igfn1 1.9846 Amd2 −2.6730
    Dapk1 1.8872 Bdh1 −2.9090
    Pde3b 1.7084 Wisp2 −2.9357
    Tbc1d31 1.6355 Amd-ps4 −2.9575
    Fst 1.3919 Amd1 −3.0079
    Thbs1 1.3821 Gapdh −3.7085
    Il20rb 1.3807 Chrna2 −4.8778
    Cd28 1.3191 Fam19a4 −5.1516
    Apoe 0.9978 Etv5 −6.8862
    1) FC表示log2 (差异倍数)
    1) FC indicates log2 (Fold change)
    下载: 导出CSV
  • [1]

    LATCHMAN D S. Transcription-factor mutations and disease[J]. The New England Journal of Medicine, 1996, 334(1): 28-33. doi: 10.1056/NEJM199601043340108

    [2]

    SHARROCKS A D. The ETS-domain transcription factor family[J]. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 2001, 2(11): 827-837. doi: 10.1038/35099076

    [3]

    OH S, SHIN S, JANKNECHT R. ETV1, 4 and 5: An oncogenic subfamily of ETS transcription factors[J]. Biochimica et Biophysica Acta, 2012, 1826(1): 1-12.

    [4]

    O'BRYAN M K, GREALY A, STAHL P J, et al. Genetic variants in the ETV5 gene in fertile and infertile men with nonobstructive azoospermia associated with Sertoli cell-only syndrome[J]. Fertility and Sterility, 2012, 98(4): 827-835. doi: 10.1016/j.fertnstert.2012.06.013

    [5]

    EO J, HAN K, MURPHY M K, et al. Etv5, an ETS transcription factor, is expressed in granulosa and cumulus cells and serves as a transcriptional regulator of the cyclooxygenase-2[J]. The Journal of Endocrinology, 2008, 198(2): 281-290. doi: 10.1677/JOE-08-0142

    [6]

    BRINSTER R L, AVARBOCK M R. Germline transmission of donor haplotype following spermatogonial transplantation[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1994, 91(24): 11303-11307. doi: 10.1073/pnas.91.24.11303

    [7]

    CHEN C, OUYANG W, GRIGURA V, et al. ERM is required for transcriptional control of the spermatogonial stem cell niche[J]. Nature, 2005, 436(7053): 1030-1034. doi: 10.1038/nature03894

    [8]

    EO J, SHIN H, KWON S, et al. Complex ovarian defects lead to infertility in Etv5-/- female mice[J]. Molecular Human Reproduction, 2011, 17(9): 568-576. doi: 10.1093/molehr/gar021

    [9]

    SCHLESSER H N, SIMON L, HOFMANN M C, et al. Effects of ETV5 (ets variant gene 5) on testis and body growth, time course of spermatogonial stem cell loss, and fertility in mice[J]. Biology of Reproduction, 2008, 78(3): 483-489. doi: 10.1095/biolreprod.107.062935

    [10]

    JAMSAI D, CLARK B J, SMITH S J, et al. A missense mutation in the transcription factor ETV5 leads to sterility, increased embryonic and perinatal death, postnatal growth restriction, renal asymmetry and polydactyly in the mouse[J]. PLoS One, 2013, 8(10): e77311. doi: 10.1371/journal.pone.0077311

    [11]

    ZHANG X, ZHAO X, LI G, et al. Establishment of Etv5 gene knockout mice as a recipient model for spermatogonial stem cell transplantation[J]. Biology Open, 2021, 10(1). doi: 10.1242/bio.056804.

    [12]

    LOVE M I, HUBER W, ANDERS S. Moderated estimation of fold change and dispersion for RNA-seq data with DESeq2[J]. Genome Biology, 2014, 15(12): 550. doi: 10.1186/s13059-014-0550-8

    [13]

    KANEHISA M, GOTO S. KEGG: Kyoto encyclopedia of genes and genomes[J]. Nucleic Acids Research, 2000, 28(1): 27-30. doi: 10.1093/nar/28.1.27

    [14]

    ARAKI S, SAIGA H, MAKABE K W, et al. Expression of AMD1, a gene for a MyoD1-related factor in the ascidian Halocynthia roretzi[J]. Roux’s Archives of Developmental Biology, 1994, 203(6): 320-327. doi: 10.1007/BF00457803

    [15]

    JUN H, MA Y, CHEN Y, et al. Adrenergic-independent signaling via CHRNA2 regulates beige fat activation[J]. Developmental cell, 2020, 54(1): 106-116. doi: 10.1016/j.devcel.2020.05.017

    [16]

    LUO J, XU Q, JIANG B, et al. Selectivity, cell permeability and oral availability studies of novel bromophenol derivative HPN as protein tyrosine phosphatase 1B inhibitor[J]. British Journal of Pharmacology, 2018, 175(1): 140-153. doi: 10.1111/bph.14080

    [17]

    GRUNBERG J R, HOFFMANN J M, HEDJAZIFAR S, et al. Overexpressing the novel autocrine/endocrine adipokine WISP2 induces hyperplasia of the heart, white and brown adipose tissues and prevents insulin resistance[J]. Scientific Reports, 2017, 7: 43515. doi: 10.1038/srep43515

    [18]

    CEREIJO R, GAVALDA-NAVARRO A, CAIRO M, et al. CXCL14, a brown adipokine that mediates brown-fat-to-macrophage communication in thermogenic adaptation[J]. Cell Metabolism, 2018, 28(5): 750-763. doi: 10.1016/j.cmet.2018.07.015

    [19]

    SAKAKIBARA I, YANAGIHARA Y, HIMORI K, et al. Myofiber androgen receptor increases muscle strength mediated by a skeletal muscle splicing variant of Mylk4[J]. iScience, 2021, 24(4): 102303. doi: 10.1016/j.isci.2021.102303

    [20]

    MASON R R, MOKHTAR R, MATZARIS M, et al. PLIN5 deletion remodels intracellular lipid composition and causes insulin resistance in muscle[J]. Molecular Metabolism, 2014, 3(6): 652-663. doi: 10.1016/j.molmet.2014.06.002

    [21]

    BJURSELL M, GERDIN A K, PLOJ K, et al. Melanin-concentrating hormone receptor 1 deficiency increases insulin sensitivity in obese leptin-deficient mice without affecting body weight[J]. Diabetes, 2006, 55(3): 725-733. doi: 10.2337/diabetes.55.03.06.db05-1302

    [22]

    WANG Y, DING Y, LI J. CRISPR-Cas9-mediated gene editing in mouse spermatogonial stem cells[J]. Methods in Molecular Biology, 2017, 1622: 293-305.

    [23]

    GRABACKA M, PIERZCHALSKA M, DEAN M, et al. Regulation of ketone body metabolism and the role of PPARα[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2016, 17(12): 2093.

    [24]

    MAGADUM A, ENGEL F B. PPARβ/δ: Linking metabolism to regeneration[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2018, 19(7): 2013.

    [25]

    WANG S, DOUGHERTY E J, DANNER R L. PPARγ signaling and emerging opportunities for improved therapeutics[J]. Pharmacological Research, 2016, 111: 76-85. doi: 10.1016/j.phrs.2016.02.028

  • 期刊类型引用(4)

    1. 张振超,陶美奇,潘永飞,孙国胜,王传友,安林海,戴忠良. 基于高通量测序的青花菜KASP标记开发与应用. 核农学报. 2025(03): 513-524 . 百度学术
    2. 陈静,饶刚顺,刘婉卿,李惠芬,杨义强,徐鹏,王重荣. 稻瘟病抗性基因Pi2、Pita的特异KASP标记开发与应用. 广东农业科学. 2024(05): 93-101 . 百度学术
    3. 王攀. 植物分子标记高通量快速检测技术的研究进展. 中国种业. 2024(07): 17-22 . 百度学术
    4. 肖玉珍,张瑞青,张跃星,代雪,张勇,王中元,于蓉,侯尹婕,张显,魏春华. 甜瓜KASP标记开发及指纹图谱构建. 中国瓜菜. 2024(09): 9-17 . 百度学术

    其他类型引用(1)

图(9)  /  表(1)
计量
  • 文章访问数:  530
  • HTML全文浏览量:  4
  • PDF下载量:  846
  • 被引次数: 5
出版历程
  • 收稿日期:  2021-06-15
  • 网络出版日期:  2023-05-17
  • 刊出日期:  2022-03-09

目录

/

返回文章
返回