Published January 5, 2024 | Version v1
Publication Open

Identification of genes regulated by 20-Hydroxyecdysone in Macrobrachium nipponense using comparative transcriptomic analysis

Creators

  • 1. Nanjing Agricultural University
  • 2. Ministry of Agriculture and Rural Affairs
  • 3. Chinese Academy of Fishery Sciences

Description

Abstract Background Macrobrachium nipponense is a freshwater prawn of economic importance in China. Its reproductive molt is crucial for seedling rearing and directly impacts the industry's economic efficiency. 20-hydroxyecdysone (20E) controls various physiological behaviors in crustaceans, among which is the initiation of molt. Previous studies have shown that 20E plays a vital role in regulating molt and oviposition in M. nipponense . However, research on the molecular mechanisms underlying the reproductive molt and role of 20E in M. nipponense is still limited. Results A total of 240.24 Gb of data was obtained from 18 tissue samples by transcriptome sequencing, with > 6 Gb of clean reads per sample. The efficiency of comparison with the reference transcriptome ranged from 87.05 to 92.48%. A total of 2532 differentially expressed genes (DEGs) were identified. Eighty-seven DEGs associated with molt or 20E were screened in the transcriptomes of the different tissues sampled in both the experimental and control groups. The reliability of the RNA sequencing data was confirmed using Quantitative Real-Time PCR. The expression levels of the eight strong candidate genes showed significant variation at the different stages of molt. Conclusion This study established the first transcriptome library for the different tissues of M. nipponense in response to 20E and demonstrated the dominant role of 20E in the molting process of this species. The discovery of a large number of 20E-regulated strong candidate DEGs further confirms the extensive regulatory role of 20E and provides a foundation for the deeper understanding of its molecular regulatory mechanisms.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

خلفية مجردة Macrobrachium nipponense هو جمبري للمياه العذبة ذو أهمية اقتصادية في الصين. يعد ذوبانها التناسلي أمرًا بالغ الأهمية لتربية الشتلات ويؤثر بشكل مباشر على الكفاءة الاقتصادية للصناعة. 20 -هيدروكسي دايسون (20E) يتحكم في السلوكيات الفسيولوجية المختلفة في القشريات، ومن بينها بدء الذوبان. وقد أظهرت الدراسات السابقة أن 20E يلعب دورا حيويا في تنظيم الذوبان والبويضات في M. نيبونينسي . ومع ذلك، لا تزال الأبحاث حول الآليات الجزيئية الكامنة وراء الذوبان التكاثري ودور 20E في M. نيبونينسي محدودة. النتائج تم الحصول على ما مجموعه 240.24 جيجابايت من البيانات من 18 عينة من الأنسجة عن طريق تسلسل transcriptome، مع > 6 جيجابايت من القراءات النظيفة لكل عينة. تراوحت كفاءة المقارنة مع النسخة المرجعية من 87.05 إلى 92.48 ٪. تم تحديد ما مجموعه 2532 جينًا معبرًا عنها بشكل تفاضلي (DEGs). تم فحص 87 DEGs المرتبطة بـ MOLT أو 20E في transcriptomes للأنسجة المختلفة التي تم أخذ عينات منها في كل من المجموعتين التجريبية والضابطة. تم تأكيد موثوقية بيانات تسلسل الحمض النووي الريبي باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي في الوقت الفعلي. أظهرت مستويات التعبير عن الجينات الثمانية المرشحة القوية تباينًا كبيرًا في المراحل المختلفة من MOLT. استنتاج أنشأت هذه الدراسة أول مكتبة transcriptome للأنسجة المختلفة لـ M. nipponense استجابةً لـ 20E وأظهرت الدور المهيمن لـ 20E في عملية ذوبان هذا النوع. يؤكد اكتشاف عدد كبير من DEGs المرشحة القوية الخاضعة للتنظيم 20E على الدور التنظيمي الواسع لـ 20E ويوفر أساسًا لفهم أعمق لآلياتها التنظيمية الجزيئية.

Translated Description (French)

Résumé Contexte Macrobrachium nipponense est une crevette d'eau douce d'importance économique en Chine. Sa mue reproductive est cruciale pour l'élevage des semis et a un impact direct sur l'efficacité économique de l'industrie. La 20-hydroxyecdysone (20E) contrôle divers comportements physiologiques chez les crustacés, parmi lesquels l'initiation de la mue. Des études antérieures ont montré que le 20E joue un rôle vital dans la régulation de la mue et de l'oviposition chez M. nipponense . Cependant, les recherches sur les mécanismes moléculaires sous-jacents à la mue reproductive et le rôle de la 20E chez M. nipponense sont encore limitées. Résultats Un total de 240,24 Go de données a été obtenu à partir de 18 échantillons de tissus par séquençage du transcriptome, avec > 6 Go de lectures nettes par échantillon. L'efficacité de la comparaison avec le transcriptome de référence variait de 87,05 à 92,48 %. Au total, 2532 gènes exprimés de manière différentielle (DEG) ont été identifiés. Quatre-vingt-sept DEG associés à la mue ou au 20E ont été criblés dans les transcriptomes des différents tissus échantillonnés à la fois dans le groupe expérimental et dans le groupe témoin. La fiabilité des données de séquençage de l'ARN a été confirmée par PCR quantitative en temps réel. Les niveaux d'expression des huit gènes candidats forts ont montré une variation significative aux différents stades de la mue. Conclusion Cette étude a établi la première banque de transcriptomes pour les différents tissus de M. nipponense en réponse au 20E et a démontré le rôle dominant du 20E dans le processus de mue de cette espèce. La découverte d'un grand nombre de DEG candidats forts réglementés par le 20e confirme en outre le rôle réglementaire étendu du 20E et fournit une base pour une compréhension plus approfondie de ses mécanismes de régulation moléculaires.

Translated Description (Spanish)

Antecedentes Macrobrachium nipponense es un camarón de agua dulce de importancia económica en China. Su muda reproductiva es crucial para la cría de plántulas e impacta directamente en la eficiencia económica de la industria. La 20-hidroxiecdisona (20E) controla diversos comportamientos fisiológicos en los crustáceos, entre los que se encuentra el inicio de la muda. Estudios previos han demostrado que el 20E juega un papel vital en la regulación de la muda y la oviposición en M. nipponense . Sin embargo, la investigación sobre los mecanismos moleculares subyacentes a la muda reproductiva y el papel de 20E en M. nipponense aún es limitada. Resultados Se obtuvo un total de 240,24 Gb de datos de 18 muestras de tejido mediante secuenciación del transcriptoma, con > 6 Gb de lecturas limpias por muestra. La eficiencia de comparación con el transcriptoma de referencia varió de 87.05 a 92.48%. Se identificaron un total de 2532 genes expresados diferencialmente (DEG). Se examinaron ochenta y siete DEG asociados con muda o 20E en los transcriptomas de los diferentes tejidos muestreados en los grupos experimental y de control. La fiabilidad de los datos de secuenciación de ARN se confirmó mediante PCR cuantitativa en tiempo real. Los niveles de expresión de los ocho genes candidatos fuertes mostraron una variación significativa en las diferentes etapas de la muda. Conclusión Este estudio estableció la primera biblioteca de transcriptomas para los diferentes tejidos de M. nipponense en respuesta a 20E y demostró el papel dominante de 20E en el proceso de muda de esta especie. El descubrimiento de un gran número de DEG candidatas fuertes reguladas por 20E confirma aún más el extenso papel regulador de 20E y proporciona una base para una comprensión más profunda de sus mecanismos reguladores moleculares.

Files

s12864-023-09927-9.pdf

Files (4.2 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:a8c1df627aedb3f2d317a62896800fd5
4.2 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تحديد الجينات التي ينظمها 20 -هيدروكسي دايسون في العضد الكبير باستخدام التحليل النسخي المقارن
Translated title (French)
Identification des gènes régulés par la 20-hydroxyecdysone dans Macrobrachium nipponense à l'aide d'une analyse transcriptomique comparative
Translated title (Spanish)
Identificación de genes regulados por 20-Hydroxyecdysone en Macrobrachium nipponense mediante análisis transcriptómico comparativo

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4390615426
DOI
10.1186/s12864-023-09927-9

Is supplement to
https://openalex.org/W4390615426 (Other)
https://openalex.org/W4229702930 (Other)
https://openalex.org/W2412183212 (Other)
https://openalex.org/W2375107634 (Other)
https://openalex.org/W2333455585 (Other)
https://openalex.org/W2067877325 (Other)
https://openalex.org/W200581546 (Other)
https://openalex.org/W180970737 (Other)
https://openalex.org/W1544543842 (Other)
https://openalex.org/W1483633889 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
China

References

  • https://openalex.org/W1675379458
  • https://openalex.org/W1971897583
  • https://openalex.org/W1993104241
  • https://openalex.org/W1994130460
  • https://openalex.org/W1994989080
  • https://openalex.org/W1995345065
  • https://openalex.org/W2015097206
  • https://openalex.org/W2021255346
  • https://openalex.org/W2024195654
  • https://openalex.org/W2027524243
  • https://openalex.org/W2040761732
  • https://openalex.org/W204668622
  • https://openalex.org/W2047340589
  • https://openalex.org/W2077271480
  • https://openalex.org/W2080281079
  • https://openalex.org/W2083626412
  • https://openalex.org/W2101409681
  • https://openalex.org/W2101633472
  • https://openalex.org/W2101759663
  • https://openalex.org/W2107277218
  • https://openalex.org/W2110046092
  • https://openalex.org/W2116456485
  • https://openalex.org/W2119653714
  • https://openalex.org/W2133405889
  • https://openalex.org/W2141458291
  • https://openalex.org/W2141727957
  • https://openalex.org/W2152239989
  • https://openalex.org/W2192080449
  • https://openalex.org/W2301928506
  • https://openalex.org/W2528568799
  • https://openalex.org/W2570936703
  • https://openalex.org/W2586356863
  • https://openalex.org/W2605938785
  • https://openalex.org/W2777420033
  • https://openalex.org/W2885116343
  • https://openalex.org/W2964849163
  • https://openalex.org/W3110812577
  • https://openalex.org/W3136874280
  • https://openalex.org/W3194444146
  • https://openalex.org/W3199789625
  • https://openalex.org/W4200498238
  • https://openalex.org/W4207070596
  • https://openalex.org/W4306393232
  • https://openalex.org/W4307425304
  • https://openalex.org/W4323351156
  • https://openalex.org/W4378550364