鸡CLOCK基因在空肠弯曲杆菌感染中的分子调控机制及变异分析研究

空肠弯曲杆菌是导致人胃肠炎疾病的食源性致病菌之一，鸡是其主要来源。前期研究结果表明CLOCK基因在鸡空肠弯曲杆菌感染中起着重要的调控作用，但对于具体的调控机理不明确。本研究拟在通过生物信息学方法预测鸡CLOCK基因的遗传变异、甲基化修饰、及其调控microRNA的基础上，分别用空肠弯曲杆菌感染寿光鸡和白来航，分析两群体对该菌感染抗性的差异；测定细菌感染后各群体内下丘脑、肝脏、脾脏、盲肠等组织中CLOCK基因的时空表达、甲基化修饰、及其调控microRNA表达的差异；用空肠弯曲杆菌分别感染利用RNAi和过表达技术构建的CLOCK基因沉默和过表达的HD11细胞系，分析两细胞系的全基因组表达谱；检测CLOCK基因在10个地方鸡种、1个引进品种、1个新培育品种和红色原鸡中的变异；从不同层面阐明鸡CLOCK基因在空肠弯曲杆菌感染中的分子调控机理，为今后地方鸡种的利用和鸡的抗病育种提供一定的理论依据。

空肠弯曲杆菌是导致人胃肠炎疾病的食源性致病菌之一，鸡是其主要来源。前期研究结果表明CLOCK基因在鸡空肠弯曲杆菌感染中起着重要的调控作用，但对于具体的调控机理不明确。本研究对CLOCK基因3个不同转录本进行了预测，并对其中两个转录本进行了验证。通过DNA池测序，新发现SNP位点146个，遗传背景对SNP的群体分布影响较大。检测了CLOCK基因在17种不同组织的表达规律，发现其在组织中表达呈现一定的节律性，在肌肉组织（胸肌和腿肌）中表达量较高，但节律性不强，在消化系统和局部免疫器官中呈现出明显的节律性。用空肠弯曲杆菌接种济宁百日鸡和SPF白来航，发现遗传背景在对空肠弯曲杆菌感染的反应中发挥重要作用。检测空肠弯曲杆菌感染后不同时间点，CLOCK基因和蛋白在济宁百日鸡和SPF白来航鸡盲肠、脾脏的表达变化，发现接种后第20小时，济宁百日鸡盲肠和脾脏中CLOCK基因的表达量显著下降；接种后第4和16小时，SPF白来航鸡盲肠和脾脏中CLOCK基因的表达量显著下降；CLOCK蛋白表达没有发生变化。检测了调控CLOCK基因的gga-miR-148a，gga-miR-1416-5p，gga-miR-30c和gga-miR-30b，以及这些miRNA所调控其他靶基因的表达变化，结果发现感染后8小时，Bcl9和STX16与gga-mir-30a存在靶向调控关系。利用新一代测序技术检测了空肠弯曲杆菌感染后第8小时SPF白来航盲肠组织miRNA表达谱和下丘脑转录组，结果发现，Hedgehog signaling pathway, JAK-STAT signaling pathway, Wnt signaling pathway直接或者通过gga-miR-155、gga-miR-1416-5p、gga-miR-19a-3p、gga-miR-19b-3p的调控在空肠弯曲杆菌感染中发挥重要作用。成功构建了CLOCK干扰和过表达体系，为CLOCK基因在空肠弯曲杆菌感染中调控作用奠定基础。本研究分析了不同遗传背景对空肠弯曲杆菌感染的影响，从基因变异、基因表达等不同层面阐明鸡CLOCK基因在空肠弯曲杆菌感染中的分子调控机理，同时鉴定了Hedgehog signaling pathway等信号通路在空肠弯曲杆菌感染中的调控机制，为空肠弯曲杆菌感染的分子机制，地方鸡种的利用和鸡的抗病育种提供一定的理论依据。