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RNA编辑（RNA editing）是指转录后的mRNA发生碱基插入、缺失或替换,使转录产物不能忠实地反映模板DNA序列的过程。RNA编辑通过改变遗传密码增加蛋白质的多样性,影响前体mRNA的剪切、转录本的翻译和非编码RNA的加工以及microRNA与mRNA的结合。RNA编辑位点在人、小鼠、果蝇等物种普遍存在,同时发现机体处于疾病、病毒感染情况下会影响RNA编辑的改变。猪繁殖与呼吸综合征（Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome,PRRS）是近年来严重影响养猪业健康发展的头号传染病。不同品种在应对PRRSV（Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus）感染时存在差异,本课题组前期研究发现通城猪比大白猪具有强的抗病力,且在转录组水平已经发现大量的差异表达基因,但在两品种中是否存在RNA编辑位点的差异,RNA编辑位点是否参与抗病毒过程,不同组织是否存在RNA编辑位点的特异性等都有待进一步探究。作者带着这些问题开展本研究,利用本课题组通城猪和大白猪PRRSV感染前后的肺泡巨噬细胞（PAMs）、脾脏、腹股沟淋巴结和睾丸组织的转录组测序数据分析通城猪和大白猪PRRSV感染前后RNA编辑位点的差异和组织特异性。为探究RNA编辑位点的发生与抗病毒之间的关系奠定基础。本研究的主要内容及结果如下:1.猪的RNA编辑位点分析方法建立与编辑特点、分布特征分析利用公共数据库中的猪转录组测序数据（23,936.9 million reads）建立猪RNA编辑位点分析方法,共得到1,404,554个RNA编辑位点,发生RNA编辑最多的是脂肪（629,840）,最少的是脾脏（58,488）。RNA编辑类型共12种:A-to-G、A-to-C、A-to-T、G-to-A、G-to-T、G-to-C、C-to-G、C-to-A、C-to-T、T-to-A、T-to-C、T-to-G,其中 A-to-G（T-to-C）编辑类型的数量（50%左右）最多,C-to-T（G-to-A）类型次之;Two sample logo分析发现,A-to-G类型在-1bp位置缺少G,+1bp富集G,C-to-T类型的上下游序列整体呈现A和T富集而缺少G的特征。RNA编辑位点的分布特征分析表明其主要富集在SINE重复元件附近;RNA编辑位点在假基因、lncRNA、microRNA前体等不同区域上都存在,且在外显子的富集程度最高。外显子上50%以上的RNA编辑位点会引起氨基酸序列的变化。发现了易受RNA编辑影响的氨基酸类型,且最容易引起氨基酸非同义突变的RNA 编辑类型是 C-to-T（G-to-A）。2.通城猪和大白猪PAMs细胞PRRSV感染前后RNA编辑位点的差异鉴定利用本课题组通城猪和大白猪（两品种感染和对照各3头）PAMs细胞双端100bp的RNA-seq数据和对应个体的基因组数据进行RNA编辑位点分析。在通城猪和大白猪的对照组和感染组中,分别得到16,425、15,339、14,695、16,248个RNA编辑位点。RNA编辑位点的分布特征与前述公共数据的结果一致。随机选取33个RNA编辑位点进行PCR验证,验证率达到78.8%。通城猪对照组与大白猪对照组相比RNA编辑位点数多（分别为16,425和15,339）。PRRSV感染后,大白猪RNA编辑位点增加,通城猪RNA编辑位点减少;表明大白猪受PRRSV刺激后在转录水平更易产生变异。PRRSV感染后A-to-G类型的编辑位点增加,介导A-to-G发生的ADAR基因的表达量也极显著上调（p＜0.01）,表明ADAR基因的表达会影响A-to-G的发生。基因功能富集分析发现,感染后的通城猪PAMs中发生RNA编辑的特异基因主要参与细胞-细胞黏附、正调控NF-κB转录因子活性、慢性炎症反应等;大白猪感染后的基因主要富集在凋亡过程、病毒增殖过程、T细胞受体信号通路中。而两个品种对照组的特异基因则主要参与调控转录过程、组织生长等。结果表明PRRSV感染会引起RNA编辑位点的改变,在品种间存在差异,感染后RNA编辑的改变与机体免疫、防御病毒有一定关系。结合已筛选得到的感染前后差异表达的microRNA分析3’-UTR上的RNA编辑位点。结果发现大白猪对照组SNAP23和DMXL1两个基因发生RNA编辑位点的3’-UTR序列上分别存在与ssc-miR-183和ssc-miR-192的结合位点,感染组CCNYL1的3’-UTR序列与ssc-miR-195结合,且这3个基因与microRNA的表达水平相反,推断RNA编辑位点可能会通过影响microRNA的结合位点影响基因的表达。3.通城猪和大白猪感染前后RNA编辑位点的组织特异性研究利用前述的12头猪的脾脏、腹股沟淋巴结和睾丸组织双端150bp的RNA-seq数据和对应个体的基因组数据进行RNA编辑位点分析。通过对通城猪和大白猪对照组脾脏、腹股沟淋巴结和睾丸RNA编辑位点的编辑水平进行分层聚类和相关性分析,发现RNA编辑位点具有品种和组织特异性。对照组中,利用方差分析（p＜0.05）筛选出三个组织共有RNA编辑位点的编辑水平差异,并分析其与基因表达量的关系,推断RNA编辑水平的差异可能会影响基因的表达。不同组织发生RNA编辑的特异基因功能富集分析发现,通城猪和大白猪与免疫相关的两个组织（脾脏和腹股沟淋巴结）的特异基因都与机体免疫调节相关,参与不同的免疫调控相关通路;而睾丸组织的特异基因则与繁殖性能相关。与对照组相比,PRRSV感染后在脾脏和腹股沟淋巴结中,通城猪的RNA编辑位点数减少,大白猪增加;在睾丸中两个品种的RNA编辑位点都增加。利用Kolmogorov-Smirnov test（K-S test）方法分别分析两个品种三个组织中对照组和感染组共有RNA编辑位点的编辑水平差异,发现通城猪和大白猪不同组织感染前后的RNA编辑水平均发生显著变化（p＜0.05）,该结果与之前PAMs细胞的结果不一致,说明PRRSV感染后,RNA编辑水平在组织和细胞中的变化呈现不同的趋势。分析通城猪和大白猪感染后不同组织发生RNA编辑的特异基因,发现脾脏和腹股沟淋巴结的特异基因仍然富集到自噬、正调节病毒增殖、应对DNA损伤刺激等过程;睾丸的特异基因主要与神经元发育、组蛋白甲基化、负调节趋化因子配体的产生和白细胞介素8的产生等相关。