Bioinformatic Analysis of Differentially Expressed Genes in Porcine Intestinal Epithelial Cells Infected with Transmissible Gastroenteritis Virus

Bulaşıcı Gastroenterit Virüsü İle Enfekte Domuz Bağırsak EpitelHücrelerinde Diferansiyel Gen Ekspresyonlarının Biyoinformatik Analizi

Jun QIAO, Xu-xuan ZHANG, Zhe WANG, Chen-hao JIANG, Yao LI, Yan REN, Guo-wei LAN, Jing XI

Abstract

Transmissible Gastroenteritis Virus (TGEV) infection is one of the leading causes of diarrhea in piglets. Intestinal immune system plays an important role in maintaining the intestinal mucosa’s integrity and resisting infection by pathogens. However, the relationship between the immune response induced by TGEV infection and disease progression is unclear. Using the microarray data set GSE41756 from the Gene Expression Omnibus database, we analyzed porcine small intestinal epithelial cells at 6 and 12 h of TGEV infection. Differentially expressed genes (DEGs) were detected using the ‘limma’ R package. Gene Ontology, Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway enrichment, and the proteinprotein interaction network analyses were performed with the detected DEGs. We found 56 DEGs (47 up-regulated and 9 down-regulated) after the intersection. Pathway enrichment analysis revealed that the DEGs were mainly associated with immune response, extracellular space, cytokine activity, and positive regulation of nuclear factor-κB import into the nucleus. This revealed the strong relationships among DEGs in the tumor necrosis factor signaling pathway, inflammatory bowel disease, and influenza A. Interleukin 6 (IL6), IL8, IL18, tumor necrosis factor, and tolllike receptor hub genes may play important roles during TGEV infection.

Özet

Bulaşıcı Gastroenterit Virüs (TGEV) enfeksiyonu, domuz yavrularında ishalin önde gelen nedenlerinden birisidir. Bağırsaklardaki bağışıklık sistemi, mukozal bütünlüğün korunması ve patojenlerin neden olduğu enfeksiyonlara karşı koymada önemli bir rol oynar. Ancak, TGEV enfeksiyonunun neden olduğu bağışıklık yanıt ile hastalığın ilerlemesi arasındaki ilişki açık değildir. Gene Expression Omnibus veri tabanından GSE41756 mikroarray veri setini kullanarak, 6 ve 12 saatlik TGEV enfeksiyonunda domuz ince bağırsak epitel hücrelerini analiz ettik. Diferansiyel gen ekspresyonları (DEGs), ‘limma’ R paketi kullanılarak tespit edildi. Tespit edilen DEG’lerin, Gen Ontology, Kyoto Genler ve Genomlar Ansiklopedisi yolak zenginleştirme ve protein-protein etkileşim ağı ile analizleri gerçekleştirildi. Kesişim noktasından sonra 56 DEG (ekspresyonu artmış 47 gen ve ekspresyonu azalmış 9 gen) saptadık. Yolak zenginleştirme analizi, DEG’lerin esasen immun yanıt, ekstraselüler boşluk, sitokin aktivitesi ve çekirdeğe nükleer faktör-κB girişinin pozitif yönde düzenlenmesi ile ilişkili olduğunu ortaya koydu. Bu, tümör nekrozis faktör sinyal yolu, inflamatuar bağırsak hastalığı ve influenza A’daki DEG’ler arasındaki güçlü ilişkileri ortaya çıkardı. İnterlökin 6 (IL6), IL8, IL18, tümör nekrozis faktör ve toll-like reseptör asıl genleri, TGEV enfeksiyonu sırasında önemli roller oynayabilir.