中国水产科学研究院淡水中心在美洲鲥缺氧调控因子对热应激响应表达研究上取得新进展

　　近日，中国水产科学研究院淡水渔业研究中心水产遗传育种研究室董在杰研究员团队在美洲鲥缺氧调控因子hif1α和fih1对热应激响应表达研究上取得新进展。

 

　　美洲鲥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，对美洲鲥hif1α和fih1进行了全基因序列克隆和功能分析，确定了hif1α和fih1在不同组织中对热应激的响应表达情况。研究结果发现，美洲鲥hif1α天然状态下形成同源二聚体或异二聚体，是一种不稳定的蛋白质，美洲鲥fih1自然状态下形成同源二聚体，并定位在细胞质或细胞核中，是一种稳定的蛋白质。为准确检测hif1α和fih1在不同组织中的表达情况，首先基于美洲鲥不同组织，从6个候选管家基因（α-actin、β-actin、ef1α、tubaα、gapdh和rpl13）中分析和筛选适宜的管家基因，结果显示美洲鲥的管家基因具有组织特异性，β-actin为心脏、大脑和肠道组织适宜的管家基因，ef1α为肌肉、鳃和肾脏组织适宜的管家基因，gapdh为肝脏组织适宜的管家基因。基因表达结果表明，美洲鲥hif1α在不同温度和处理时间下表达水平显著不同，hif1α在心脏和大脑中高度表达，fih1在大脑中高度表达。美洲鲥可通过调节hif1α和fih1的表达来耐受急性高温应激，hif1α和fih1在心脏中的表达相互抑制，而在其他组织中则表达趋势一致。综上所述，本研究首次在美洲鲥中鉴定获得组织特异管家基因，并发现美洲鲥可以通过调控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振兴“揭榜挂帅”项目（JBGS〔2021〕131）和江苏省农业产业技术体系（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）”发表在《Fish Physiology and Biochemistry》上，南农大渔业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。

 

　　全文网址：https://doi.org/10.1007/s10695-024-01356-z