PK-15細胞のPCV2感染に関与するlncRNAの同定

Identification of lncRNAs Involved in PCV2 Infection of PK-15 Cells.

• Jin He
• Chaoliang Leng
• Jiazhen Pan
• Aoqi Li
• Hua Zhang
• Feng Cong
• Huanan Wang

抄録

ポルシン・サーコウイルス 2 型（PCV2）は、感染した豚に重篤な病気を引き起こす可能性があり、その結果、養豚業界に多大な経済的損失をもたらします。PCV2 感染の基礎となる分子メカニズムを明らかにするために、トランスクリプトームおよびプロテオームアプローチが広く採用されてきました。PCV2感染時には、多数の異なる発現を示すmRNA、miRNA、およびタンパク質が、関連するシグナル伝達経路とともに同定されており、それらの生物学的機能の解析への道が開かれている。ロングノンコーディングRNA（lncRNA）は、複数の生物学的プロセスの重要な制御因子である。しかし、PCV2感染におけるその役割についてはほとんど知られていない。そこで本研究では、PK-15細胞にPCV2を感染させてRNA-seqを行った。その結果、細胞骨格、アポトーシス、細胞分裂、タンパク質のリン酸化が有意に阻害されていることが示唆された。その後、厳格なパラメータを用いて、6つのlncRNAを同定した。さらに、これらのlncRNAの潜在的な標的をシス予測法とトランス予測法の両方を用いて予測した。興味深いことに、(Homeobox )遺伝子群がlncRNAの標的となる可能性があることがわかった。また、標的遺伝子のエンリッチメント解析を行ったところ、PCV2 感染時に多くの発生過程が変化していることが明らかになりました。このことから、lncRNA が遺伝子の制御を通じてブタの胚発生に影響を与えている可能性があることが明らかになった。

Porcine circovirus type 2 (PCV2) can cause severe disease in infected pigs, resulting in massive economic loss for the swine industry. Transcriptomic and proteomic approaches have been widely employed to identify the underlying molecular mechanisms of the PCV2 infection. Numerous differentially expressed mRNAs, miRNAs, and proteins, together with their associated signaling pathways, have been identified during PCV2 infection, paving the way for analysis of their biological functions. Long noncoding RNAs (lncRNAs) are important regulators of multiple biological processes. However, little is known regarding their role in the PCV2 infection. Hence, in our study, RNA-seq was performed by infecting PK-15 cells with PCV2. Analysis of the differentially expressed genes (DEGs) suggested that the cytoskeleton, apoptosis, cell division, and protein phosphorylation were significantly disturbed. Then, using stringent parameters, six lncRNAs were identified. Additionally, potential targets of the lncRNAs were predicted using both cis- and trans-prediction methods. Interestingly, we found that the (Homeobox ) gene cluster was probably the target of the lncRNA . Enrichment analysis of the target genes showed that numerous developmental processes were altered during PCV2 infection. Therefore, our study revealed that lncRNAs might affect porcine embryonic development through the regulation of the genes.