淡水中心在美洲鰣缺氧調(diào)控因子對熱應(yīng)激響應(yīng)表達(dá)研究上取得新進(jìn)展

近日，中國水產(chǎn)科學(xué)研究院淡水漁業(yè)研究中心水產(chǎn)遺傳育種研究室董在杰研究員團(tuán)隊(duì)在美洲鰣缺氧調(diào)控因子hif1α和fih1對熱應(yīng)激響應(yīng)表達(dá)研究上取得新進(jìn)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(jī)制，導(dǎo)致機(jī)體耗氧增加、氧氣交換能力減弱，引起生理應(yīng)激甚至死亡。為研究缺氧誘導(dǎo)因子hif1α及其抑制因子fih1在熱應(yīng)激響應(yīng)中的作用，團(tuán)隊(duì)對美洲鰣hif1α和fih1進(jìn)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(yīng)激的響應(yīng)表達(dá)情況。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，美洲鰣hif1α在自然狀態(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)，而美洲鰣fih1在自然狀態(tài)下形成同源二聚體，并定位在細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞核中，是一種穩(wěn)定的蛋白質(zhì)。為準(zhǔn)確檢測hif1α和fih1在不同組織中的表達(dá)情況，首先基于美洲鰣不同組織，從6個(gè)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_(dá)結(jié)果表明，美洲鰣hif1α在不同溫度和處理時(shí)長下表達(dá)水平顯著不同，hif1α在心臟和大腦中高度表達(dá)，而fih1在大腦中高度表達(dá)。美洲鰣可通過調(diào)節(jié)hif1α和fih1的表達(dá)來耐受急性高溫應(yīng)激，hif1α和fih1在心臟中的表達(dá)相互抑制，而在其他組織中則表達(dá)趨勢一致。綜上所述，該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(dá)來應(yīng)對從16 ℃升到25 ℃的高溫應(yīng)激，但其生理調(diào)節(jié)功能無法快速應(yīng)對從16 ℃到30 ℃的急性高溫應(yīng)激。

該研究工作得到江蘇省種業(yè)振興“揭榜掛帥”項(xiàng)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。

（來源：淡水漁業(yè)研究中心）