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熱應激脅迫的分子響 應研究上取得新進(jìn)展。

 

　　鰓和肝臟作為魚(yú)類(lèi)呼吸和代謝器官，在魚(yú)類(lèi)應對高溫脅迫時(shí)發(fā)揮重要作用。在前期研究鰓組織 應答高溫脅迫的分子調控規律基礎上，董在杰研究員團隊基于高通量測序平臺，系統分析了美洲鰣 （Alosa sapidissima）肝臟組織在24℃（低溫組）、27℃（中溫組）和30℃（高溫組）不同養殖溫 度下的轉錄組和miRNA信息及蛋白質(zhì)和代謝物的表達圖譜。轉錄組和miRNA分析結果鑒定到2981個(gè)差 異表達基因（DEGs）和10,917個(gè)差異表達miRNAs（DEMs），DEGs主要富集于內質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)折疊、 加工和輸出途徑，DEMs的靶基因主要富集于粘著(zhù)斑通路；此外，關(guān)聯(lián)分析顯示，關(guān)鍵基因主要富集 于代謝途徑。蛋白質(zhì)組分析表明，熱休克蛋白家族（如HSPE1、HSP70、HSPA5和HSPA.1）的表達水平 隨溫度的升高而顯著(zhù)增加，許多差異表達的蛋白質(zhì)在與內質(zhì)網(wǎng)、氧化磷酸化和糖酵解/糖異生過(guò)程相 關(guān)的通路中高度富集。此外，代謝組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)聯(lián)合分析結果表明，在高溫環(huán)境脅迫下，L-絲 氨酸、L-異亮氨酸、L-胱氨酸、膽堿和甜菜堿等幾種重要氨基酸和化合物的含量發(fā)生了顯著(zhù)變化， 影響了淀粉、氨基酸和葡萄糖的代謝水平，這可能是美洲鰣應對外界溫度快速變化的一種能量保存 方法。研究結果表明，長(cháng)期生活在高溫環(huán)境下會(huì )導致美洲鰣產(chǎn)生不同的生理防御反應，這為分析高 溫適應的分子調控模式提供了一些新思路，也為后續應對全球變暖而改進(jìn)魚(yú)類(lèi)養殖模式提供了理論 依據。

 

　　該研究工作得到江蘇省種業(yè)振興“揭榜掛帥”項目（JBGS〔2021〕131）的支持。相關(guān)研究成果 論文“Proteomics and metabolomics analysis of American shad （Alosa sapidissima） liver responses to heat stress”發(fā)表在JCR動(dòng)物學(xué)一區期刊《Comparative Biochemistry and Physiology - Part A: Molecular & Integrative Physiology》上，水產(chǎn)遺傳育種研究室羅明 坤博士、江蘇省水產(chǎn)技術(shù)推廣中心馮冰冰博士為共同第一作者，董在杰研究員為通訊作者；論 文“Integrated transcriptome and microRNA analysis reveals molecular responses to high-temperature stress in the liver of American shad （Alosa sapidissima）”發(fā)表在JCR遺 傳學(xué)二區期刊《BMC Genomics》上，漁業(yè)學(xué)院研究生劉影、梁政遠、李玉林為共同第一作者，羅明 坤博士、董在杰研究員為通訊作者。

 

　　全文網(wǎng)址：https://doi.org/10.1016/j.cbpa.2024.111686

 

　　全文網(wǎng)址：https://doi.org/10.1186/s12864-024-10567-w