H1N1亚型流感病毒感染A549细胞的环状RNA表达分析

通过对甲型H1N1流感病毒感染A549细胞前后表达的环状RNA进行鉴定,筛选病毒感染引起的差异表达环状RNA,为进一步研究环状RNA在流感病毒感染过程中的调控作用奠定基础.本研究从病毒感染和PBS处理的A549细胞中提取RNA,构建测序文库后进行全转录组测序.通过生信分析,鉴定了病毒感染前后宿主细胞表达的环状RNA.以未感染组为对照,使用EdgeR包,筛选条件:|log2FC|≥1、P value＜0.05,筛选获得感染前后的细胞中差异表达的环状RNA.使用ClusterProfiler包对差异表达环状RNA的来源基因进行GO和KEGG分析.最后通过荧光定量PCR、外切核糖核酸酶处理、Sanger测序等手段验证了病毒感染前后宿主细胞内部分环状RNA的差异表达.结果表明:流感病毒感染细胞后,环状RNA的表达数目增加.感染组和未感染组分别鉴定到1 101和676个环状RNA表达,这些环状RNA广泛分布在所有染色体上,其中大部分(约60％)长度在300～1 000 nt,约20％的环状RNA长度超过2 000 nt.基于基因位置关系的分析发现,75％～82％的环状RNA源自外显子,12％～17％源自正链重叠转录本,少部分(1％～4％)来自内含子、基因间和反义链转录本.经差异表达分析,共筛选出54个表达上调,18个表达下调的环状RNA.这些差异表达的环状RNA主要分布在5号染色体和19号染色体上.基因本体论GO富集分析显示,差异表达环状RNA来源基因主要富集到RNA定位、细胞质膜和单链DNA结合等相关进程.KEGG通路分析显示,差异表达环状RNA主要与氨基酸降解、FoxO信号等通路相关.最后,通过 RT-qPCR、RNase R 消化、Sanger 测序等方法,验证了环状 RNA SNUPN(has_circ_0104558)、DCBLD1(hsa_circ_0077717)和EIF4G3(hsa_circ_0000025)在病毒感染前后细胞中的差异表达,证实其是由对应来源序列反向剪接而成并且具有环状RNA抗RNase R降解的特性.本研究通过转录组测序和生信分析手段鉴定了H1N1甲型流感病毒感染A549细胞前后环状RNA的表达谱,分析了环状RNA的长度、染色体分布、来源分类和可能参与的调控通路,筛选出了病毒感染后差异表达的环状RNA,为深入研究环状RNA是否在流感病毒感染期间发挥作用奠定了基础.