文章标题：中华蜜蜂工蜂中肠中piRNA的鉴定与分析

文章作者：臧 贺1, 2, 3** 张艺琼1** 杨 雪1 康 婧1 董舒楠1 郑一荻1 徐文华1 陈大福1, 2, 3 邱剑丰1, 2, 3*** 郭 睿1, 2, 3***
关 键 词：中华蜜蜂；中肠；piRNA；鉴定；靶基因；调控
文章摘要：【目的】 本研究旨在通过鉴定和分析中华蜜蜂Apis cerana cerana工蜂中肠的piRNA，为深入开展中华蜜蜂piRNA的调控功能与作用机制研究提供资源和基础。【方法】 基于已获得的small RNA-seq数据鉴定中华蜜蜂7（Ac7）和10（Ac10）日龄工蜂中肠中的piRNA，再进行数量统计和结构特征分析。采用每百万标签序列（Tags per million, TPM）法计算piRNA的表达量并进行归一化。根据|log2 fold change| ≥1且P≤0.05的标准筛选差异表达piRNA (Differentially expressed piRNA, DEpiRNA)。使用相关软件预测DEpiRNA的靶mRNA并进行GO和KEGG数据库注释。采用stem-loop RT-PCR验证piRNA的表达。通过RT-qPCR验证测序数据的可靠性。【结果】 在Ac7和Ac10组中分别鉴定到534和495个piRNA，包括602个非冗余piRNA。上述两组中piRNA的长度分布均介于24-34 nt，分布在27 nt的piRNA数量最多，且首位碱基均表现出碱基C倾向。在Ac7 vs Ac10比较组中筛选到2个DEpiRNA，共靶向472个mRNA，可注释到生物调节、催化活性和细胞器等26个GO功能条目及内吞作用、Wnt信号通路和JAK-STAT信号通路等167条KEGG通路。有27和11条靶mRNA分别涉及到7条发育相关信号通路（Wnt, Notch, mTOR, AMPK, Hippo, TGF-beta和Hedgehog）和8条免疫通路（内吞作用、溶酶体、吞噬体、MAPK、PI3K-Akt、JAK-STAT、TGF-beta和FoxO）。Stem-loop RT-PCR结果显示随机选择的7个piRNA在工蜂中肠中均真实表达。RT-qPCR结果显示2个DEpiRNA的表达模式与前期测序结果一致，说明测序数据可靠。【结论】 中华蜜蜂工蜂中肠中表达的602个piRNA具有类似于其他动物piRNA的结构特征，通过靶向调控相关基因，具有参与调控工蜂中肠发育和免疫的潜力。