为分析猪CRTC2基因分子生物学特征及其功能,本研究通过生物信息学方法对猪CRTC2(CREB regulated transcription coactivator 2)基因进行功能预测,并对CRTC2基因的非同义单核苷酸多态性(Non-synonymous single nucleotide polymorphisms,nsSNPs)位点进行分析,同时采用qRT-PCR方法检测其在猪不同组织中的表达情况。结果表明:1)猪CRTC2基因转录本CRTC2-202(ENSSSCT00000007195)对应的基因座上存在190个SNPs,在编码区(Coding sequence,CDS)存在10个错义突变(nsSNPs),其中rs709245010位点导致第148位的脯氨酸(P)被亮氨酸(L)替代(P148L),该突变位点会降低蛋白质的稳定性,从而影响其结构和功能。2)CRTC2的CDS区的m6A修饰位点预测结果显示,其不存在m6A修饰。3)CRTC2基因的序列保守性和蛋白质二级结构稳定性预测结果显示,P148L突变对CRTC2编码蛋白质的α螺旋、β转角等二级结构产生一定影响,分析其可能是影响猪脂肪沉积和代谢的重要潜在功能性位点。4)对与CRTC2互作的基因和蛋白质分别进行KEGG(Kyoto encyclopedia of genes and genomes)富集分析,结果显示富集到胰高血糖素信号通路和Wnt信号通路等多条与脂肪沉积和代谢相关的通路。5)qRT-PCR结果表明,CRTC2在长白猪的肝脏、腹脂和背脂中表达量显著高于其他组织(P<0.05)。综上,本研究表明猪CRTC2基因上的rs709245010错义突变(P148L)可能会影响蛋白质结构和功能,且该基因可能在猪脂肪沉积和代谢过程中发挥重要作用。本研究为探究猪CRTC2基因功能提供参考依据,为进一步解析脂肪沉积和脂质代谢机制提供研究思路。
印戒细胞癌(signet ring cell carcinoma,SRCC)是结直肠癌(colorectal cancer,CRC)中一类少见但特征明显的病理亚型,其具有富含黏液的表型,且转移率较高、预后较差。本课题组的CRC单细胞RNA测序(single-cell RNA sequencing,scRNA-seq)队列中,招募了1例该病例,是目前世界上首例来源于结直肠SRCC的scRNA-seq数据。本文基于这一批scRNA-seq数据及其他公开数据,探索了SRCC与常见腺癌(adenocarcinoma,AC)之间的细胞和分子生物学差异。结果提示,SRCC中杯状细胞样的恶性细胞是导致其独特表型的原因,这些细胞特异性上调蛋白质加工处理和细胞黏附相关信号通路,并高表达多种黏蛋白基因;上皮间充质转换(epithelial to mesenchymal transition,EMT)与CRC转移相关。SRCC具有不同于AC的EMT基因表达谱,SRCC被证明具有高水平的EMT,这也与它们的高恶性程度相一致;结合肿瘤基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)数据库中CRC转录组数据和随访信息,EMT相关基因存在潜在预后作用;与AC相比,SRCC中淋巴细胞的占比较低,髓系细胞占比较高,且上皮细胞与免疫细胞的相关性降低;CRC中上皮细胞与基质细胞间广泛存在胶原蛋白和整合素的相互作用。该研究首次报道了结直肠SRCC的单细胞转录组图谱,是对近年来CRC单细胞图谱的有力补充,为寻找结直肠SRCC的治疗靶点提供新的思路。
