Роли Формален анализ, разследване, методология, визуализация, писане - оригинален проект, писане - преглед и редактиране

ограничение

Отдел за изследвания на животни и биологични науки, Център за изследвания и иновации на животни и пасища, Teagasc, Grange, Dunsany, Co. Мит, Ирландия

Концептуализация на роли, придобиване на финансиране, писане - преглед и редактиране

Отдел за изследване на животните и биологичните науки, Център за изследвания и иновации на животни и пасища, Teagasc, Grange, Dunsany, Co. Meath, Ирландия

Роли Формален анализ, писане - преглед и редактиране

Отдел за изследване на животните и биологичните науки, Център за изследвания и иновации на животни и пасища, Teagasc, Grange, Dunsany, Co. Meath, Ирландия

Роли Формален анализ, писане - преглед и редактиране

Партньорско училище по земеделие и хранителни науки, Университетски колеж Дъблин, Белфийлд, Дъблин 4, Ирландия

Концептуализация на роли, официален анализ, ресурси, писане - преглед и редактиране

Отдел за изследване на животните и биологичните науки, Център за изследвания и иновации на животни и пасища, Teagasc, Grange, Dunsany, Co. Meath, Ирландия

  • Кейт Кеог,
  • Синеад М. Уотърс,
  • Пол Кормикан,
  • Алън К. Кели,
  • Дейвид А. Кени

Фигури

Резюме

Цитат: Keogh K, Waters SM, Cormican P, Kelly AK, Kenny DA (2018) Ефект от диетични ограничения и последващо повторно алиментация върху транскрипционния профил на говежди еюнален епител. PLoS ONE 13 (3): e0194445. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0194445

Редактор: Хенрик Остер, Университет в Любек, ГЕРМАНИЯ

Получено: 18 септември 2017 г .; Прието: 2 март 2018 г .; Публикувано: 19 март 2018 г.

Наличност на данни: Всички RNA-seq файлове са достъпни от базата данни на NCBI Gene Expression Omnibus (номер за присъединяванеGSE94004).

Финансиране: SMW получи финансова помощ от договор за научна фондация Ирландия (SFI) № 09/RFP/GEN2447.

Конкуриращи се интереси: Авторите са декларирали, че не съществуват конкуриращи се интереси.

Въведение

Многократно е показано, че органи, включващи компоненти на стомашно-чревния тракт, показват ускорен растеж при възстановяване на храната след предварително диетично ограничение [3–6].

Материали и методи

Комитетът по етика на Университетския колеж в Дъблин одобри всички процедури с използване на животни и настоящото проучване е лицензирано от Ирландския департамент по здравеопазване и деца в съответствие с Директива 86/609/ЕО на Европейската общност.

Управление на животните

Вземане на проби от тъкани

Всички животни бяха заклани хуманно в лицензирана от ЕС кланица (Euro Farm Foods Ltd, Cooksgrove, Duleek, Co. Meath, Ирландия) чрез зашеметяване на затворени болтове, последвано от обезкървяване и всички проби от тъкани бяха събрани след клането. Иеюналната тъкан (10 cm) е събрана на около 30 cm дистално от дуоденално-йеюналната връзка. Пробите бяха събрани и поставени в солен разтвор, буфериран с Dulbecco фосфат (DPBS), за да се отстрани всяка дигеста. Срезите на йеюнума първоначално се измиват в DPBS и впоследствие се изрязват по надлъжната ос, за да се даде възможност на тъканта да бъде положена плоско. След отваряне на тъканта, проби от еютел на йеюнум бяха промити за втори път в DPBS, за да се гарантира, че върху тъканта не остава дигеста. След това епителната тъкан се остъргва от подлежащата съединителна и мускулна тъкан с помощта на стъклен микроскоп. След това тъканта се поставя в епруветка за събиране, замразена в течен азот и впоследствие се съхранява при -80 ° C.

Изолация на РНК, секвениране и анализ на биоинформатиката

Изолирането на РНК, подготовката и последователността на библиотеката на cDNA, както и биоинформатичният анализ са описани по-рано [8, 9] и са описани тук само накратко. Общо РНК се изолира от приблизително 30 mg замразени йеюнални епители с помощта на RNeasy Mini Kit (Qiagen, UK), съгласно инструкциите на производителя. Количеството на РНК и целостта на РНК бяха определени с помощта на Nanodrop спектрофотометър ND-1000 (Nanodrop Technologies, Wilmington, DE, USA) и RNA 6000 Nano Lab Chip kit (Agilent Technologies Ireland Ltd., Dublin, Ireland), съответно. Само проби с високо качество на РНК (номера на целостта на РНК> 8) са избрани за последващо секвениране на РНК (10 проби от всяка обработена група във всеки момент от клането). cDNA библиотеките бяха приготвени от 3 μg висококачествена обща РНК, използвайки комплекта за подготовка на проби на Illumina TruSeq RNA, следвайки инструкциите на производителя (Illumina, Сан Диего, Калифорния, САЩ). Общо 40 индивидуални RNAseq библиотеки бяха мултиплексирани в съответствие със съответните им специфични адаптерни адаптери и беше извършено 100 последователност от единични краища на базови двойки в 4 ленти на Flowcell на секвенсор Illumina HiSeq 2000.

Първоначалните четения на сурова последователност бяха проверени за качество с помощта на софтуера FASTQC (версия 0.10.0) и след това бяха изрязани с нискокачествени четения с помощта на Trim Galore. След това подстриганите четения бяха подравнени към референтния геном на говедата (UMD3.1) с помощта на TopHat (v2.0.9) и HTSeq (v0.5.4p5) (http://pypi.python.org/pypi/HTSeq) беше използван за изчисляване на брой четения на последователността, подравнени към всички гени, кодиращи протеини, от анотацията ENSEMBL v74 на генома на говедата. EdgeR (v3.4.1), след това беше използван за идентифициране на статистически значими (P Фиг. 1. Диференциално експресирани гени като последица от диетичното ограничение (RES v ADLIB в края на Период 1), класифицирани според молекулярната и клетъчната функция.

Лентите показват вероятността [-log (P стойност)], че специфичната функция е била засегната от диетични ограничения в сравнение с други, представени в списъка с диференциално експресирани гени.

Лентите показват вероятността [-log (P стойност)], че специфичната функция е била засегната от диетични ограничения в сравнение с други, представени в списъка с диференциално експресирани гени.

Дискусия

Храносмилане и метаболизъм

В допълнение към своята функционалност в храносмилателните и метаболитните процеси, йеюнумът е и основно място за усвояване на усвоените хранителни вещества през чревната стена за усвояване и по-нататъшен метаболизъм в черния дроб [30]. В края на Период 1 беше очевидна регулация на два гена, кодиращи транспортьори на аминокиселини, подобни на разтворено вещество, а именно SLC1A5 и SLC7A5. По-рано йеюнумът е идентифициран като основно място на абсорбция на аминокиселини и пептиди в тънките черва [30, 31]. По-голямата експресия на SLC1A5 и SLC7A5, наблюдавана в настоящото проучване, може да отразява засилено изискване за усвояване на аминокиселини и по-голямо използване на хранителни вещества, получени от диетата по време на диетични ограничения.

В настоящото проучване периодът на диетични ограничения е свързан с регулиране надолу на гените, участващи в метаболизма и храносмилането. Обратно, обаче, по време на възстановяването на ДЕГ, участващи в метаболизма и храносмилането, впоследствие бяха регулирани нагоре. Например по време на ре-алиментационните гени, участващи в метаболизма, включително PGA3, PFKB3, SDS и SDSL, се регулират нагоре при животни, подложени на CG, спрямо наблюдаваните по време на диетични ограничения (RES Период 2 в сравнение с RES Период 1). PFKFB3 кодира ензим, участващ в гликолизата [32], докато SDS и SDSL кодират гени, участващи в метаболизма на серина и глицина. В съответствие с това, Connor et al. [21] и Keogh et al. [8] и двамата наблюдават по-голяма експресия на гени, участващи в метаболизма по време на ре-алиментация, индуцирана CG в чернодробната тъкан. По-голяма експресия на гените на метаболизма през Период 2 настъпи с по-голям прием на диета при животните, подложени на CG [6], индуцирана от повторна алиментация, което може да е отразило по-голямо изискване за метаболитни процеси, съпътстващи по-голям хранителен прием в йеюнален епител през това време. Необходими са обаче допълнителни проучвания за оценка на метаболитното състояние на метаболитните органи в отговор както на диетичните ограничения, така и на CG.

Клетъчен растеж и диференциация

Имунна функция и клетъчна детоксикация

Заключения