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ニワトリの見かけ上の代謝エネルギーに関与するハブ遺伝子の同定
Identification of hub genes involved in apparent metabolizable energy of chickens.
PMID: 32634039 DOI: 10.1080/10495398.2020.1784187.
抄録
飼料効率は、育種プログラムにおいて最も経済的に重要な形質の一つである。見かけの代謝エネルギーは、飼料効率のためのエネルギー利用率を評価するために最もよく用いられる方法である。本研究の目的は、バイオインフォマティクス解析により、見かけの代謝エネルギーが発散するニワトリの候補遺伝子を同定することであった。見かけの代謝エネルギーが最も高い鳥と最も低い鳥の十二指腸の遺伝子発現プロファイルを解析した。GEO2Rツールを用いて差異のある発現遺伝子を抽出した。遺伝子オントロジーと経路解析はバイオインフォマティクスツールを用いて行った。蛋白質-蛋白質ネットワークの可視化にはCytoscapeソフトウェアを用いた。その結果、代謝経路、細胞老化、Focal adhesionに富む99のアップレギュレーション遺伝子と、代謝経路、アクチン細胞骨格制御、神経活性リガンド-受容体相互作用、カルシウムシグナル伝達経路、Focal adhesionに富む102のダウンレギュレーション遺伝子を含む201のDEGが存在した。2つの重要なモジュールが検出され、パスウェイエンリッチメント解析の結果、主にFocal adhesion、アクチン細胞骨格制御、RNA輸送に関連していることが示された。その中から15個のハブ遺伝子を選択し、その中からニワトリの見かけ上の代謝エネルギーに関連するコア遺伝子である可能性があると考えられた。これらのハブ遺伝子は、ニワトリの飼育プログラムにおける見かけの代謝エネルギーや飼料効率のバイオマーカーとして利用することができる。
Feed efficiency is one of the most economically significant traits in a breeding program. Apparent metabolizable energy is the most used method to evaluate energy utilization for feed efficiency. The purpose of this study was to identify candidate genes of chickens with divergent apparent metabolizable energy by bioinformatics analysis. The gene expression profile of duodenal of the highest and lowest apparent metabolizable energy-ranked birds were analyzed. Differentially expressed genes were picked out using GEO2R tool. Gene ontology and pathway analysis were performed using bioinformatics tools. Cytoscape software was used to visualize protein-protein network. There were 201 DEGs, including 99 up-regulated genes enriched in metabolic pathways, Cellular senescence and Focal adhesion, and 102 down-regulated genes enriched in metabolic pathways, Regulation of actin cytoskeleton, Neuroactive ligand-receptor interaction, Calcium signaling pathway and Focal adhesion. Two important modules were detected and pathway enrichment analysis showed that they were mainly associated with Focal adhesion, Regulation of actin cytoskeleton and RNA transport. Fifteen hub genes were selected and among them, , and might be the core genes related to apparent metabolizable energy of chickens. These hub genes can be used as biomarkers for apparent metabolizable energy and feed efficiency in breeding program of chickens.