淡水中心在美洲鰣缺氧調控因子對熱應激響應表達研究上取得新進展

近日，中國水產科學研究院淡水漁業研究中心水產遺傳育種研究室董在杰研究員團隊在美洲鰣缺氧調控因子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，團隊對美洲鰣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。研究結果發現，美洲鰣hif1α在自然狀態下形成同源二聚體或異二聚體，是一種不穩定的蛋白質，而美洲鰣fih1在自然狀態下形成同源二聚體，并定位在細胞質或細胞核中，是一種穩定的蛋白質。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。基因表達結果表明，美洲鰣hif1α在不同溫度和處理時長下表達水平顯著不同，hif1α在心臟和大腦中高度表達，而fih1在大腦中高度表達。美洲鰣可通過調節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，該研究首次在美洲鰣中鑒定獲得組織特異管家基因，并發現美洲鰣可以通過調控hif1α和fih1的表達來應對從16 ℃升到25 ℃的高溫應激，但其生理調節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振興“揭榜掛帥”項目［JBGS（2021）131］和江蘇省農業產業技術體系［JATS（2021）367］的支持。相關研究成果論文“Molecular characterization and function of hif1α and fih1 in response to acute thermal stress in American shad （Alosa sapidissima）”發表在Fish Physiology and Biochemistry上。

（來源：淡水漁業研究中心）