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(tuán)隊(duì)在美洲鰣缺氧調(diào)控因子hif1α和fih1對(duì)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(yú)類，劇烈的溫度變化會(huì)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，對(duì)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(duì)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(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(cè)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。基因表達(dá)結(jié)果表明，美洲鰣hif1α在不同溫度和處理時(shí)間下表達(dá)水平顯著不同，hif1α在心臟和大腦中高度表達(dá)，fih1在大腦中高度表達(dá)。美洲鰣可通過(guò)調(diào)節(jié)hif1α和fih1的表達(dá)來(lái)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(shì)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(guò)調(diào)控hif1α和fih1的表達(dá)來(lái)應(yīng)對(duì)從16℃升高到25℃的高溫應(yīng)激，但其生理調(diào)節(jié)功能無(wú)法快速應(yīng)對(duì)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，南農(nóng)大漁業(yè)學(xué)院博士研究生梁政遠(yuǎn)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
（水產(chǎn)遺傳育種研究室 供稿）
