2023年2月13日

Differential expression profiling of heat stressed tardigrades reveals major shift in the transcriptome

热应激缓步动物的差异表达谱揭示了转录组的重大转变

Abstract

缓步动物以其极端的压力耐受性而闻名,包括能够承受完全干燥、高水平辐射和极低的零度以下温度。

然而,缓步动物似乎容易受到高温的影响,因此也容易受到全球变暖的潜在影响。 在这里,我们首次分析了从 eutardigrader Ramazzottius varieornatus 的热应激标本中获得的转录组数据,旨在为受高温影响的分子过程提供新的见解。 具体来说,我们比较了从活跃的、热暴露 (35 °C) 缓步动物获得的 RNA-seq 数据集与保持在 5 °C 的主动控制的数据集。 我们的数据揭示了一个惊人的转录转变,涉及 9634 个差异表达的转录本,对应于转录组的 >35%。 后者的数据与迄今为止观察到的构成性表达形成鲜明对比,该表达是缓步动物极端应激耐受性和进入潜在生命状态(称为隐生)的基础。

因此,在检查分子反应时,热应激对 R. varieornatus 似乎比极端条件(如干燥或冷冻)更具压力。 基因本体论GO分析表明,热应激反应涉及转录和可能翻译的变化,包括新陈代谢的调整,以及推测的为包囊和随后的滞育做准备。 在差异表达的转录本中,我们发现了热休克蛋白以及 eutardigrade 特定蛋白(CAHS、SAHS、MAHS、RvLEAM 和 Dsup)。 因此,后一种蛋白质似乎有助于一般的应激反应,并且可能与隐生状态没有直接关系。

对象:缓步动物

处理:热应激

技术:RNA-seq

联系:全球变暖、热应激、隐生

两个概念:

Tardigrades are renowned for their extreme stress tolerance, which includes the ability to endure complete desiccation, high levels of radiation and very low sub-zero temperatures.

cryptobiosis:a physiological state in which metabolic activity is reduced to an undetectable level without disappearing altogether. It is known in certain plant and animal groups adapted to survive periods of extremely dry conditions.

Introduction

地表最强生物水熊虫的抗逆性比较好,可以在低温和高温、射线、高外部溶质浓度、 高毒物浓度和氧气消耗等压力环境下生存。尽管如此,仍然要考虑全球变暖对缓步动物的影响。水熊虫的耐热性可能与某些热激蛋白相关,例如HSPs、LEA、无序蛋白SAHS(分泌丰富的热溶性蛋白质)、CAHS(细胞质丰富的热溶性蛋白质)、MAHS(线粒体丰富的热溶性蛋白质)和 RvLEAM(位于线粒体中的第 3 组 LEA 蛋白质)。本研究选取35℃的处理和5℃的对照作为对象,研究RNA-seq数据集,筛选出差异表达基因,发现HSP70和小HSP蛋白上调,其它热激蛋白下调。

Methods

RNA-seq常规流程。

Differential expression analyses

本文选取了三种差异表达分析的软件【Limma、EdgeR、DESeq2】来,并对结果取交集,严格筛选DEGs。【亮点吧】