Идентификация и анализ дифференциально экспрессируемых микроРНК у карпа, реагирующего на стимуляцию полиинозиновой-полицитидиловой кислотой

Полиинозиновая-полицитидиловая кислота (поли I:C) является синтетическим аналогом вирусной двухцепочной РНК и используется в аквакультуре как потенциальный иммуностимулятор. Она активирует иммунный ответ и может повышать устойчивость рыб к вирусным инфекциям. В предыдущих исследованиях было установлено, что предварительная обработка поли I:C может усиливать противовирусный иммунный ответ у гольца (Carassius gibelio) и повышать его устойчивость к заражению вирусом герпеса карповых 2 (CyHV-2).

Цели исследования

Целью данного исследования было изучить роль микроРНК (миРНК) в регуляции иммунного ответа гольца после обработки поли I:C. Мы исследовали профили экспрессии миРНК в головном мозге рыб, подвергшихся воздействию поли I:C, с использованием технологии секвенирования малых РНК.

Методология

1. Обработка поли I:C: Гольцы были обработаны поли I:C, чтобы активировать иммунный ответ и оценить изменения в экспрессии микроРНК.

2. Секвенирование малых РНК: Для анализа экспрессии миРНК использовалась технология секвенирования, что позволило выявить дифференциально экспрессируемые микроРНК (DE miRNAs) в головном мозге рыб, обработанных поли I:C, по сравнению с контрольной группой.

Результаты

1. Дифференциальная экспрессия микроРНК:
- В результате секвенирования было выявлено 24 микроРНК с дифференциальной экспрессией между контрольной и обработанной группами.
- Из них 7 микроРНК были активированы (увеличена экспрессия), а 17 микроРНК были подавлены (снижена экспрессия) после обработки поли I:C.

2. Гены-мишени дифференциально экспрессируемых микроРНК:
- Анализ генов-мишеней показал, что большинство мишеней мРНК, связанных с активированными микроРНК, участвуют в различных клеточных процессах, включая каталитическую активность, активность пептидаз и эндопептидаз.
- Также были выявлены мишени, связанные с метаболическими процессами, обработкой белков в эндоплазматическом ретикулуме и сигнальными путями окислительного фосфорилирования.

3. Связь микроРНК с иммунным ответом:
- Некоторые микроРНК, связанные с иммунным ответом, такие как miR-192 и miR-731 (связанные с воспалением), а также miR-194a и miR-122 (связанные с интерфероном), были подавлены после обработки поли I:C.
- Это подавление может указывать на регуляцию иммунного ответа и метаболизма в клетках, что, в свою очередь, может влиять на способность иммунных клеток бороться с инфекциями.

Обсуждение

Полученные результаты показывают, что поли I:C может изменять экспрессию микроРНК, связанных с метаболизмом и иммунными реакциями в головном мозге гольца. Это может привести к повышению способности иммунных клеток к борьбе с инфекциями, вызванными патогенами. Изменение уровня определённых микроРНК может быть ключевым механизмом в регуляции иммунного ответа на вирусные инфекции.

В данном исследовании было установлено, что у рыб, стимулированных поли I:C, наблюдается значительное изменение в профиле экспрессии микроРНК, что может иметь важное значение для понимания механизмов регуляции иммунного ответа. Выявленные дифференциально экспрессируемые микроРНК могут стать целевыми маркерами для дальнейших исследований в области аквакультуры и вирусологии, а также для разработки новых стратегий вакцинации и лечения инфекционных заболеваний у рыб.


Исследование: Fish and Shellfish Immunology Reports