近日，淡水漁業(yè)研究中心水產(chǎn)遺傳育種研究室董在杰研究員團隊在美洲鰣缺氧調(diào)控因子hif1α和fih1對熱應激響應表達研究上取得新進展。
美洲鰣是一種溫度敏感型淡水魚類，劇烈的溫度變化會破壞其供氧機制，導致機體耗氧增加、氧氣交換能力減弱，引起生理應激甚至死亡。為研究缺氧誘導因子hif1α及其抑制因子fih1在熱應激響應中的作用，對美洲鰣hif1α和fih1進行了全基因序列克隆和功能分析，確定了hif1α和fih1在不同組織中對熱應激的響應表達情況。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，美洲鰣hif1α天然狀態(tài)下形成同源二聚體或異二聚體，是一種不穩(wěn)定的蛋白質(zhì)，美洲鰣fih1自然狀態(tài)下形成同源二聚體，并定位在細胞質(zhì)或細胞核中，是一種穩(wěn)定的蛋白質(zhì)。為準確檢測hif1α和fih1在不同組織中的表達情況，首先基于美洲鰣不同組織，從6個候選管家基因（α-actin、β-actin、ef1α、tubaα、gapdh和rpl13）中分析和篩選適宜的管家基因，結(jié)果顯示美洲鰣的管家基因具有組織特異性，β-actin為心臟、大腦和腸道組織適宜的管家基因，ef1α為肌肉、鰓和腎臟組織適宜的管家基因，gapdh為肝臟組織適宜的管家基因?；虮磉_結(jié)果表明，美洲鰣hif1α在不同溫度和處理時間下表達水平顯著不同，hif1α在心臟和大腦中高度表達，fih1在大腦中高度表達。美洲鰣可通過調(diào)節(jié)hif1α和fih1的表達來耐受急性高溫應激，hif1α和fih1在心臟中的表達相互抑制，而在其他組織中則表達趨勢一致。綜上所述，本研究首次在美洲鰣中鑒定獲得組織特異管家基因，并發(fā)現(xiàn)美洲鰣可以通過調(diào)控hif1α和fih1的表達來應對從16℃升高到25℃的高溫應激，但其生理調(diào)節(jié)功能無法快速應對從16℃到30℃的急性高溫應激。
該研究工作得到江蘇省種業(yè)振興“揭榜掛帥”項目（JBGS〔2021〕131）和江蘇省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系（JATS〔2021〕367）的支持。相關(guān)研究成果論文“Molecular characterization and function of hif1α and fih1 in response to acute thermal stress in American shad (Alosa sapidissima)”發(fā)表在《Fish Physiology and Biochemistry》上，南農(nóng)大漁業(yè)學院博士研究生梁政遠為第一作者，董在杰研究員為通訊作者。
全文網(wǎng)址：https://doi.org/10.1007/s10695-024-01356-z
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