基于转录组测序鉴定自噬在小鼠精子发生过程中的动态变化

基础医学与临床 ›› 2019, Vol. 39 ›› Issue (5): 663-667.

基于转录组测序鉴定自噬在小鼠精子发生过程中的动态变化

王晗¹,李怡然²,李凯³,卢艳⁴,邹定峰⁴,欧金环¹,缪时英⁵,王琳芳³,宋伟⁶

1. 中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院
2. 中国医学科学院基础医学研究所
3. 中国医学科学院
4. 中国医学科学院基础医学研究所北京协和医学院基础学院
5. 北京协和医学院
6. 中国医学科学院基础医学研究所

收稿日期:2019-01-24 修回日期:2019-03-16 出版日期:2019-05-05 发布日期:2019-04-24
通讯作者: 宋伟 E-mail:songwei@ibms.pumc.edu.cn

Dynamic change of autophagy in mouse spermatogenesis identified by RNA-Seq

Received:2019-01-24 Revised:2019-03-16 Online:2019-05-05 Published:2019-04-24

摘要/Abstract

摘要： 目的基于NCBI数据库中的小鼠精子发生3个时期（精原细胞、粗线期精母细胞、圆形精子）的转录组测序数据，系统地揭示自噬通路及自噬相关基因在精子发生过程中的动态变化规律。方法从 GEO数据库中下载精子发生3个时期的RNA-Seq数据（GSE100964），对相邻阶段的差异表达基因分别进行代谢通路富集分析。从Autophagy Database里面取出783个自噬相关基因，对其中在精子发生3个时期的平均表达值大于1的636个自噬相关基因的表达量进行热图展示。结果发现精原细胞和粗线期精母细胞之间的差异表达基因可以显著富集到自噬通路和自噬相关的通路，而粗线期精母细胞和圆形精子之间的差异表达基因不能富集到自噬相关通路。此外，还发现636个自噬相关基因在精子发生过程中有3种主要表达模式。结论自噬在精子发生减数分裂起始前后的RNA水平发生了显著的变化，且自噬相关基因在精子发生过程中呈阶段特异表达。

关键词: 精子发生, 自噬, 转录组

Abstract: Objective To reveal the dynamic expression patterns of autophagy-related genes during spermatogenesis according to the RNA sequencing data sets of 3 population cells related to mouse spermatogenesis. Methods RNA-Seq data during spermatogenesis were downloaded from the GEO database, KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) pathway enrichment analysis of differentially expressed genes were conducted to detect significantly altered pathways between adjacent stages. 783 autophagy-related genes were obtained from the Autophagy Database, and the expression levels of 636 autophagy-related genes(the average FKPM>1) in spermatogenesis were displayed by heatmap. Results Autophagy and autophagy related pathways were significantly enriched between spermatogonia and pachytene but not significantly enriched between pachytene and round spermatid. In addition, 636 autophagy-related genes have three major expression patterns during spermatogenesis. Conclusions Autophagy had undergone significant changes in initiation of meiosis at the RNA level and autophagy-related genes were specifically expressed during spermatogenesis.

Key words: Spermatogenesis, Autophagy, RNA-Seq

中图分类号:

王晗李怡然李凯卢艳邹定峰欧金环缪时英王琳芳宋伟. 基于转录组测序鉴定自噬在小鼠精子发生过程中的动态变化[J]. 基础医学与临床, 2019, 39(5): 663-667.

[1]	祖力皮亚·阿布拉, 赵强, 张泰民, 李甜. 马里苷减轻高糖诱导的大鼠心肌细胞系H9c2损伤[J]. 基础医学与临床, 2024, 44(9): 1269-1273.
[2]	周昌东, 林洋, 孙凯, 田玉新. 敲降lncRNA UCA1降低人膀胱癌细胞系T24对吉西他滨耐药[J]. 基础医学与临床, 2024, 44(8): 1113-1119.
[3]	张祥鑫, 李文. 线粒体自噬在肝脏缺血再灌注损伤中的作用[J]. 基础医学与临床, 2024, 44(6): 877-881.
[4]	张玉苓, 张珂, 许艇, 张庆. 胎儿生长受限孕妇胎盘自噬相关蛋白表达水平及其临床意义[J]. 基础医学与临床, 2024, 44(4): 528-532.
[5]	杨铠菲, 朱静格, 张洋洋, 赵俊果, 高雨悦, 胡焕焕, 姬国杰. 索拉菲尼诱导的细胞凋亡和自噬对HeLa细胞耐药性的影响[J]. 基础医学与临床, 2024, 44(4): 467-473.
[6]	田宗源, 李展, 刘瑞霞. TERT调控线粒体氧化应激在疾病中的作用[J]. 基础医学与临床, 2024, 44(10): 1436-1441.
[7]	李庆菊, 于然, 陈佳佳, 陈皓瑜, 宋坚, 王万鹏. 雷帕霉素减轻碘佛醇诱导的模型大鼠急性肾损伤[J]. 基础医学与临床, 2024, 44(1): 31-36.
[8]	徐桂萍, 陈雪莹, 张宇轩, 麦丽帕特·伊力艾克拜尔. 利多卡因对急性肺损伤模型大鼠肺组织线粒体自噬的影响[J]. 基础医学与临床, 2023, 43(9): 1394-1398.
[9]	李想, 李晔. 非酒精性脂肪性肝病中自噬与铁死亡相互作用的研究进展[J]. 基础医学与临床, 2023, 43(8): 1294-1298.
[10]	柳俊, 邹定峰, 缪时英, 宋伟, 李凯. 基因Cdca2敲除对小鼠精子发生和生育力无明显影响[J]. 基础医学与临床, 2023, 43(5): 717-723.
[11]	张智玉, 曹军, 梁俊波. 利用Hnf4α敲除的小鼠肝脏类器官探究发育模型的应用潜力[J]. 基础医学与临床, 2023, 43(5): 724-732.
[12]	钟琳, 钟洪莉, 代宇婕, 张庆华. 敲低热休克转录因子5(Hsf5)对小鼠睾丸间质细胞和支持细胞中热休克家族的影响[J]. 基础医学与临床, 2023, 43(4): 626-631.
[13]	汤洁琳, 柳俊, 邹定峰, 缪时英, 宋伟, 李凯. 敲除基因Pabpc6对雄性小鼠精子发生的影响[J]. 基础医学与临床, 2023, 43(4): 560-567.
[14]	张强, 宿文辉. 生殖基础研究 RNA N6-甲基腺苷(m6A)修饰相关酶在哺乳动物精子发生中的研究进展[J]. 基础医学与临床, 2023, 43(4): 524-531.
[15]	蒋术一, 宿文辉. Ⅳ型胶原蛋白NC1片段在精子发生及血睾屏障中作用的研究进展[J]. 基础医学与临床, 2023, 43(4): 532-537.