近日,淡水渔业(yè)研究中心水產(chǎn)遗传育种研究室董在杰研究员团队在美洲鰣缺氧调控因子hif1α和fih1对热应激响应表达研究上取得新进展。
美洲鰣是一种温度敏感型淡水鱼类,剧烈的温度变化会破坏其供氧机制,导致机体耗氧增加、氧气交换能力减弱,引起生理应激甚至死亡。为研究缺氧诱导因子hif1α及其抑制因子fih1在热应激响应中的作用,对美洲鰣hif1α和fih1进行了全基因序列克隆和功能分析,確定了hif1α和fih1在不同组织中对热应激的响应表达情况。研究结果发(fā)现(xiàn),美洲鰣hif1α天然状態(tài)下形成同源二聚体或异二聚体,是一种不稳(wěn)定的蛋白质,美洲鰣fih1自然状態(tài)下形成同源二聚体,并定位在细胞质或细胞核中,是一种稳(wěn)定的蛋白质。为准確检测hif1α和fih1在不同组织中的表达情况,首先基于美洲鰣不同组织,从6个候选管家基因(α-actin、β-actin、ef1α、tubaα、gapdh和rpl13)中分析和筛选適宜的管家基因,结果显示美洲鰣的管家基因具有组织特异性,β-actin为心臟、大脑和肠道组织適宜的管家基因,ef1α为肌肉、鳃和肾臟组织適宜的管家基因,gapdh为肝臟组织適宜的管家基因。基因表达结果表明,美洲鰣hif1α在不同温度和处理时间下表达水平显著不同,hif1α在心臟和大脑中高度表达,fih1在大脑中高度表达。美洲鰣可通过调节(jié)hif1α和fih1的表达来耐受急性高温应激,hif1α和fih1在心臟中的表达相互抑制,而在其他组织中则表达趋势一致。综上所述,本研究首次在美洲鰣中鉴定获得组织特异管家基因,并发(fā)现(xiàn)美洲鰣可以通过调控hif1α和fih1的表达来应对从16℃升高到25℃的高温应激,但其生理调节(jié)功能无法快速应对从16℃到30℃的急性高温应激。

该研究工作得到江苏省种业(yè)振兴“揭榜掛帅”项目(JBGS〔2021〕131)和江苏省农(nóng)业(yè)產(chǎn)业(yè)技术体系(JATS〔2021〕367)的支持。相关研究成果论文“Molecular characterization and function of hif1α and fih1 in response to acute thermal stress in American shad (Alosa sapidissima)”发(fā)表在《Fish Physiology and Biochemistry》上,南农(nóng)大渔业(yè)学院博士研究生梁政远为第一作者,董在杰研究员为通讯作者。
全文网(wǎng)址:https://doi.org/10.1007/s10695-024-01356-z
(水產(chǎn)遗传育种研究室 供稿)