【摘 要】
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红鳍东方鲀（Takifugu rubripes）因其口感鲜美、生长快速、高营养价值等特点而深受人们喜爱,现已发展为中国北方重要的工厂化养殖加工型鱼类,是主要的出口创汇鱼类之一。缺氧因会对鱼类的生长、繁育、行为及生理方面产生严重影响的特点,被认为是威胁水生生态系统稳定性及养殖生产品质安全性的最严重因素之一。随着我国河鲀养殖业的迅速发展,有关其养殖过程中溶解氧相关的研究需求愈发迫切。本研究基于转录组测
【基金项目】
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国家重点研发计划项目子课题（2018YFD0900301-10）； 国家海水鱼产业技术体系（CARS-47）； 大连市重点领域创新团队项目（2021RT07）； 大连海洋大学科技创新团队（B202102）；
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红鳍东方鲀（Takifugu rubripes）因其口感鲜美、生长快速、高营养价值等特点而深受人们喜爱,现已发展为中国北方重要的工厂化养殖加工型鱼类,是主要的出口创汇鱼类之一。缺氧因会对鱼类的生长、繁育、行为及生理方面产生严重影响的特点,被认为是威胁水生生态系统稳定性及养殖生产品质安全性的最严重因素之一。随着我国河鲀养殖业的迅速发展,有关其养殖过程中溶解氧相关的研究需求愈发迫切。本研究基于转录组测序（RNA-seq）技术,首次分析了红鳍东方鲀在长期低氧情况下鳔组织的应答机制;同时基于鳔本身,首次尝试揭示了亲缘关系密切的两种东方鲀鳔功能的差异性;进一步通过体外融合表达、GST-pull down技术探索了与低氧相关的趋化因子的潜在互作关系,以便尽可能的解析其与低氧的关系及发挥功能的分子机制。主要研究结果如下:1、通过RNA-seq技术,研究比较了连续低氧10天的红鳍东方鲀鳔组织的转录组变化。功能富集结果表明,长期低氧胁迫下鳔组织能够通过调节机体内的离子浓度来维持细胞的正常兴奋;并通过钙信号传导途径来激活下游相关蛋白的活性,以调节机体应对低氧所造成的不良影响。同时,胰岛素分泌在长期低氧环境中被激活,在降低血糖水平、减轻机体在低氧环境中脂类代谢的紊乱中起到了一定作用。此外,细胞周期,DNA复制这两个与细胞生长相关的通路在长期低氧环境中被下调,显示了红鳍东方鲀会通过抑制鳔组织细胞正常分裂和生长来减少低氧环境中能量消耗的特性。2、通过RNA-seq技术,对红鳍东方鲀和暗纹东方鲀的鳔组织进行了比较分析。基于GO和KEGG对显著的差异表达基因进行了富集分析,富集结果显示两种东方鲀的鳔在神经活性配体受体信号传导方面存在显著差异,而不同类型的配体和受体的相互作用往往介导着不同信号的传递、发挥不同的功能。除此之外,我们还发现大量与听觉功能有关的基因得到了显著富集。由此,我们认为鳔在功能上具有物种特异性,即使是在亲缘关系十分密切的两种东方鲀之间。这种功能的差异性可能是由适应性进化机制所导致的。3、依据转录组部分得出的结果,基于p ET-41b（+）表达载体,我们成功构建了5个携带GST标签的趋化因子成熟肽部分的融合表达载体,并且均通过IPTG诱导表达得到了目标融合蛋白。同时,经过对诱导表达条件的进一步优化,成功在上清中纯化得到了足量的融合蛋白GST-CCL19l1。进一步通过GST-pull down联合液相色谱-串联质谱（LCMS/MS）筛选获得了一批与CCL19l1存在潜在互作关系的蛋白。经过GO和KEGG富集分析我们认为趋化因子会通过HIF1信号通路途径介导糖酵解的发生,进而参与鱼类对低氧的适应。虽然这种作用的具体机制尚不明确,仍需要通过相关的研究进一步揭示,但这已足以证实趋化因子会参与到低氧胁迫当中并起到关键作用。
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