婴鲤属的全长转录组学分析

　　 摘要:

婴鲤属(Paedocypris)是世界上已知最小的鱼类，也是最小的脊椎动物之一。前期研究通过绘制P. carbunculus和P. micromegethes的基因组草图和比较基因组学分析表明，Hox家族基因的丢失和内含子缩短/重复序列减少可能是分别导致婴鲤属体型小型化和基因组简化的潜在原因。然而，其体型小型化在转录表达层面上的分子机制尚未得到探究。本研究对P. carbunculus和P. micromegethes样本分别开展全长转录组测序，获得两种婴鲤的全长转录组文库。经校正去冗余后，分别获得38 651和23 165条校正后共识序列，平均长度分别为2 413 bp和2 460 bp，这些序列分别有35 883(92.84%)和20 381(87.98%)条比对到了参考基因组上。对这两个物种全长转录组数据进行分类及特征分析，分别获得19 352和11 139条全长转录本。本研究在P. carbunculus和P. micromegethes的全长转录本数据中分别检测到9 404和6 068个可变剪切事件，以A5型可变剪接事件为主。还观察到大多数基因(分别占74.55%和84.75%)只有一个可变多聚腺苷酸化位点。对转录因子进行注释和分类显示，在婴鲤属中数量最多的转录因子家族为zf-C2H2，其次是ZBTB。还在这两个婴鲤属物种中分别预测到1 382和1 649条长链非编码RNA。通过将婴鲤与鲤(Cyprinus carpio)、鲢(Hypophthalmichthys molitrix)、大西洋鲑(Salmo salar)和银大麻哈鱼(Oncorhynchus kisutch)的全长转录本数据进行比较，发现婴鲤Hox家族表达的基因数量远小于其他4种鱼，这表明在基因表达层面上，Hox家族基因的缺失可能也是从功能上导致婴鲤属体型小型化的原因之一。研究还发现婴鲤属表达更多与重要发育通路相关的基因，这些与发育功能相关的基因相比转录组中其他基因拥有更少的基因融合事件。本研究报道了婴鲤属两个物种的全长转录组全景图谱及相关分析结果，为进一步解析婴鲤体型小型化的分子机制提供了新的见解。