比较转录组分析揭示了黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）S2细胞与新孵化的幼虫组织在代谢和调控方面的差异特征

果蝇S2细胞与幼虫转录组差异研究揭示代谢调控和蛋白稳态特征。通过RNA测序和PPI网络分析，发现S2细胞在氨基酸代谢、脂质合成及细胞周期调控中显著上调，而发育相关基因下调。鉴定出P5CS、GluProRS等10个核心基因，涉及代谢、转录调控及应激响应。该成果为体外模型系统的功能基因组学研究提供分子基础。

　　

摘要

背景

黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）的S2细胞被广泛用作体外模型系统，并在长期培养过程中经历了大量的适应性变化。了解其转录程序与体内组织的差异对于解释其生物学特性和实验用途至关重要。

目的

本研究旨在表征果蝇 S2细胞与新孵化幼虫组织之间的转录组差异，重点关注与S2细胞在体外长期维持相关的代谢、调控和增殖特征。

方法

对S2细胞和新孵化幼虫进行了RNA测序。利用edgeR软件识别差异表达基因（DEGs，FDR < 0.05，|log2FC| ≥ 1）。通过基因本体论（GO）和KEGG富集分析来研究功能变化。基于STRING数据构建蛋白质-蛋白质相互作用（PPI）网络以识别核心基因，并使用定量实时PCR（qRT-PCR）验证选定的基因。

结果

在S2细胞和幼虫组织之间共检测到5,937个差异表达基因。S2细胞中与氨基酸代谢、脂质生物合成、细胞周期进展、蛋白质周转和RNA干扰途径相关的基因显著上调，而与发育和分化相关的基因则普遍下调。PPI分析突出了10个核心基因，包括P5CS、GluProRS、ND-ACP、Ubi-p63E和Dcr-2，这些基因在代谢调控、蛋白质稳态、转录控制和应激反应中起关键作用。这些特征共同反映了S2细胞在长期体外适应过程中形成的转录状态。

结论

这项比较分析全面概述了S2细胞与体内幼虫组织在转录组和调控方面的差异。研究结果明确了S2细胞的关键分子特征，为它们在功能基因组学、代谢研究和基于细胞的实验中的应用提供了有用的参考。