参与调控意大利蜜蜂工蜂中肠基因表达的东方蜜蜂微孢子虫miRNA的组学解析及其调控网络

范小雪, 杜 宇, 张文德, 王 杰, 蒋海宾, 范元婵, 冯睿蓉,万洁琦, 周紫彧, 熊翠玲,2, 郑燕珍,2, 陈大福,2,3, 郭 睿,2,3,*

(1. 福建农林大学动物科学学院(蜂学学院), 福州 350002; 2. 福建农林大学蜂疗研究所, 福州 350002;3. 福建农林大学蜂产品加工与应用教育部工程研究中心, 福州 350002)

东方蜜蜂微孢子虫Nosemaceranae是一种专性侵染成年蜜蜂中肠上皮细胞的单细胞真菌病原，可对蜜蜂宿主造成肠道破坏、能量胁迫、免疫抑制、消化紊乱及寿命缩短等不良影响(Higesetal., 2007; Mayack and Naug, 2009; Alauxetal., 2010; Botíasetal., 2013; Chenetal., 2013)，但到目前为止二者互作的分子机制尚未阐明。

微小RNA(microRNA, miRNA)是一类长度约为18～25 nt且高度保守的内源性单链非编码RNA(non-coding RNA, ncRNA)(Bartel, 2004)，可通过靶向结合mRNA使其降解或抑制其翻译，从而在转录后水平调控基因表达，进而发挥广泛而重要的生物学功能(Pillai, 2005)。此外，miRNA已被证实能够作为媒介介导真菌病原及其宿主的互作(Linetal., 2016; Crostonetal., 2018)。2012年，张辰宇团队研究发现植物来源的miR-168a可在动物体内稳定积累表达，并通过靶向抑制小鼠低密度脂蛋白LDLRAP1的表达水平，降低小鼠血浆LDL的去除率，首次证实miRNA的跨界调控作用(Zhangetal., 2012)。较多的研究证实结果表明小RNA(small RNA, sRNA)可在真菌病原及其宿主之间双向传播，真菌病原可将sRNA作为效应因子转移到宿主细胞内，参与宿主的基因表达调控，从而影响自身毒力、宿主免疫力以及疾病进程等。例如，灰霉菌Botrytiscinerea和球孢白僵菌Beauveriabassiana来源的sRNA在细胞囊泡的包裹和保护作用下转移到宿主体内，通过与宿主Argonaute 1蛋白结合并劫持宿主RNAi机制，进而选择性沉默宿主免疫基因，以达到有效感染的目的(Weibergetal., 2013; Cuietal., 2019)。对于miRNA介导的西方蜜蜂Apismellifera及东方蜜蜂微孢子虫互作，前人开展了少量研究(Evans and Huang, 2018; Huangetal., 2019)，但总体进展缓慢。……