Transcriptome microRNA profiling of bovine mammary epithelial cells challenged with Escherichia coli or Staphylococcus aureus bacteria reveals pathogen directed microRNA expression profiles.

Jin, W., Ibeagha-Awemu, E.M., Liang, G., Beaudoin, F., Zhao, X., et Guan, L.L. (2014). « Transcriptome microRNA profiling of bovine mammary epithelial cells challenged with Escherichia coli or Staphylococcus aureus bacteria reveals pathogen directed microRNA expression profiles. », BMC Genomics, 15(1: Article number 181). doi : 10.1186/1471-2164-15-181  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Contexte. Les microARN (miARN) peuvent avoir une action de régulation post-transcriptionnelle sur l’expression des gènes et sont importants dans le réglage de précision de la réponse immunitaire des cellules épithéliales. Cependant, le rôle des miARN dans la réponse des bovins à E. coli et à S. aureus, deux pathogènes de la mammite, est encore mal connu. Résultats. Nous avons utilisé le séquençage de l’ARN pour déterminer le profil d’expression global des miARN dans les cellules épithéliales de bovins (cellules MAC-T cells) qui avaient été provoquées ou non provoquées avec des bactéries Staphylococcus aureus (S. aureus) ou Escherichia coli (E. coli) inactivées par la chaleur à 0, 6, 12, 24 et 48 heures. Nous avons trouvé, au total, 231 miARN connus de bovins, avec plus de 10 comptes par million dans au moins une des 13 banques de données, dont cinq (bta-miR-21-5p, miR-27b, miR-22-3p, miR-184 et let-7f) représentant plus de 50 % des miARN. Cent treize nouveaux miARN ont aussi été identifiés, dont plus du tiers appartenaient à la famille bta-miR-2284. Dix-sept miARN étaient régulés de manière significativement différentielle (p  <  0,05) par la présence de pathogènes. E. coli a commencé à influer sur la régulation des miARN plus tôt que S. aureus (6 miARN régulés de manière différentielle dans les six premières heures suivant la provocation comparativement à un miARN pour S. aureus), avec qui l’effet a été retardé. Cinq miARN exprimés de manière différentielle (bta-miR-184, miR-24-3p, miR-148, miR-486 et let-7a-5p) étaient exclusifs à E. coli et quatre (bta-miR-2339, miR-499, miR-23a et miR-99b), étaient exclusifs à S. aureus. De plus, notre étude a révélé la régulation différentielle de cinq miARN (bta-miR-193a-3p, miR-423-5p, miR-30b-5p, miR-29c et miR-un116) dans les cellules non provoquées. La prédiction des gènes cibles de l’expression différentielle des miARN due aux pathogènes indique un enrichissement significatif des catégories fonctionnelles des gènes dans les processus cellulaires ou développementaux, la régulation biologique ainsi que la croissance et la mort des cellules. De plus, les gènes cibles ont été significativement enrichis dans plusieurs voies de la KEGG, notamment le système immunitaire, la transduction des signaux, les processus cellulaires, le système nerveux, les maladies du développement et les maladies de l’humain. Conclusion. Avec le séquençage de prochaine génération, nous avons mis en évidence une régulation différentielle des miARN dirigée par des pathogènes dans les cellules MAC-T qui joue un rôle dans l’immunité et le développement. Nos résultats confirment la participation de l’épithélium du tissu mammaire dans la réponse immunitaire aux pathogènes infectants et laissent entrevoir la possibilité que les miARN servent de biomarqueurs dans le diagnostic des maladies et la lutte contre celles-ci.

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