The pond snail, Lymnaea stagnalis (L. stagnalis), has served as a valuable model organism for neurobiology studies due to its simple and easily accessible central nervous system (CNS). L. stagnalis has been widely used to study neuronal networks and recently gained popularity for study of aging and neurodegenerative diseases. However, previous transcriptome studies of L. stagnalis CNS have been exclusively carried out on adult L. stagnalis only. As part of our ongoing effort studying L. stagnalis neuronal growth and connectivity at various developmental stages, we provide the first age-specific transcriptome analysis and gene annotation of young (3 months), adult (6 months), and old (18 months) L. stagnalis CNS. Using the above three age cohorts, our study generated 55–69 millions of 150 bp paired-end RNA sequencing reads using the Illumina NovaSeq 6000 platform. Of these reads, ~ 74% were successfully mapped to the reference genome of L. stagnalis. Our reference-based transcriptome assembly predicted 42,478 gene loci, of which 37,661 genes encode coding sequences (CDS) of at least 100 codons. In addition, we provide gene annotations using Blast2GO and functional annotations using Pfam for ~ 95% of these sequences, contributing to the largest number of annotated genes in L. stagnalis CNS so far. Moreover, among 242 previously cloned L. stagnalis genes, we were able to match ~ 87% of them in our transcriptome assembly, indicating a high percentage of gene coverage. The expressional differences for innexins, FMRFamide, and molluscan insulin peptide genes were validated by real-time qPCR. Lastly, our transcriptomic analyses revealed distinct, age-specific gene clusters, differentially expressed genes, and enriched pathways in young, adult, and old CNS. More specifically, our data show significant changes in expression of critical genes involved in transcription factors, metabolisms (e.g. cytochrome P450), extracellular matrix constituent, and signaling receptor and transduction (e.g. receptors for acetylcholine, N-Methyl-D-aspartic acid, and serotonin), as well as stress- and disease-related genes in young compared to either adult or old snails. Together, these datasets are the largest and most updated L. stagnalis CNS transcriptomes, which will serve as a resource for future molecular studies and functional annotation of transcripts and genes in L. stagnalis.

中文翻译：

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转录组分析提供了不同年龄 Lymnaea stagnalis 中枢神经系统的基因组注释和表达谱

池塘蜗牛 Lymnaea stagnalis (L. stagnalis) 由于其简单且易于接近的中枢神经系统 (CNS)，已成为神经生物学研究的宝贵模型生物。L. stagnalis 已被广泛用于研究神经元网络，最近在研究衰老和神经退行性疾病方面广受欢迎。然而，以前的 L. stagnalis CNS 转录组研究仅在成年 L. stagnalis 上进行。作为我们在不同发育阶段研究 L. stagnalis 神经元生长和连通性的持续努力的一部分，我们提供了第一个针对年轻人（3 个月）、成人（6 个月）和老年人（18 个月）的特定年龄转录组分析和基因注释L. stagnalis CNS。使用以上三个年龄组，我们的研究使用 Illumina NovaSeq 6000 平台生成了 55-69 百万个 150 bp 双端 RNA 测序读数。在这些读数中，约 74% 成功映射到 L. stagnalis 的参考基因组。我们基于参考的转录组组装预测了 42,478 个基因位点，其中 37,661 个基因编码至少 100 个密码子的编码序列 (CDS)。此外，我们使用 Blast2GO 提供基因注释，并使用 Pfam 为这些序列中的约 95% 提供功能注释，这有助于迄今为止在 L. stagnalis CNS 中注释基因的数量最多。此外，在之前克隆的 242 个 L. stagnalis 基因中，我们能够在我们的转录组组装中匹配约 87% 的基因，这表明基因覆盖率很高。通过实时 qPCR 验证了 innexins、FMRFamide 和软体动物胰岛素肽基因的表达差异。最后，我们的转录组学分析揭示了年轻、成人和老年 CNS 中不同的、特定于年龄的基因簇、差异表达的基因和丰富的途径。更具体地说，我们的数据显示参与转录因子、代谢（例如细胞色素 P450）、细胞外基质成分以及信号受体和转导（例如乙酰胆碱、N-甲基-D-天冬氨酸和血清素），以及与成年或年老蜗牛相比，年轻蜗牛的压力和疾病相关基因。总之，这些数据集是最大和最新的 L. stagnalis CNS 转录组，它们将作为未来分子研究和 L. stagnalis 转录本和基因功能注释的资源。年龄特异性基因簇、差异表达基因和年轻、成人和老年 CNS 中的富集途径。更具体地说，我们的数据显示参与转录因子、代谢（例如细胞色素 P450）、细胞外基质成分以及信号受体和转导（例如乙酰胆碱、N-甲基-D-天冬氨酸和血清素），以及与成年或年老蜗牛相比，年轻蜗牛的压力和疾病相关基因。总之，这些数据集是最大和最新的 L. stagnalis CNS 转录组，它们将作为未来分子研究和 L. stagnalis 转录本和基因功能注释的资源。年龄特异性基因簇、差异表达基因和年轻、成人和老年 CNS 中的富集途径。更具体地说，我们的数据显示参与转录因子、代谢（例如细胞色素 P450）、细胞外基质成分以及信号受体和转导（例如乙酰胆碱、N-甲基-D-天冬氨酸和血清素），以及与成年或年老蜗牛相比，年轻蜗牛的压力和疾病相关基因。总之，这些数据集是最大和最新的 L. stagnalis CNS 转录组，它将作为未来分子研究和 L. stagnalis 转录本和基因功能注释的资源。我们的数据显示，参与转录因子、代谢（例如细胞色素 P450）、细胞外基质成分以及信号受体和转导（例如乙酰胆碱、N-甲基-D-天冬氨酸和血清素的受体）的关键基因的表达发生了显着变化，以及与成年蜗牛或老蜗牛相比，年轻蜗牛的压力和疾病相关基因。总之，这些数据集是最大和最新的 L. stagnalis CNS 转录组，它们将作为未来分子研究和 L. stagnalis 转录本和基因功能注释的资源。我们的数据显示，参与转录因子、代谢（例如细胞色素 P450）、细胞外基质成分以及信号受体和转导（例如乙酰胆碱、N-甲基-D-天冬氨酸和血清素的受体）的关键基因的表达发生了显着变化，以及与成年蜗牛或老蜗牛相比，年轻蜗牛的压力和疾病相关基因。总之，这些数据集是最大和最新的 L. stagnalis CNS 转录组，它们将作为未来分子研究和 L. stagnalis 转录本和基因功能注释的资源。和血清素），以及与成年或年老蜗牛相比，年轻蜗牛的压力和疾病相关基因。总之，这些数据集是最大和最新的 L. stagnalis CNS 转录组，它们将作为未来分子研究和 L. stagnalis 转录本和基因功能注释的资源。和血清素），以及与成年或年老蜗牛相比，年轻蜗牛的压力和疾病相关基因。总之，这些数据集是最大和最新的 L. stagnalis CNS 转录组，它们将作为未来分子研究和 L. stagnalis 转录本和基因功能注释的资源。