《仿刺参在高压培养条件下的基因表达差异》

  • 来源专题:中国科学院文献情报系统—海洋科技情报网
  • 编译者: liguiju
  • 发布时间:2020-05-01
  • 近日,中国科学院深海所张海滨研究团队在期刊BMC Genomics发表了题为“Insights into high-pressure acclimation: comparative transcriptome analysis of sea cucumber Apostichopus japonicus at different hydrostatic pressure exposures”的文章。研究团队使用高压培养装置模拟深海高压环境,通过比较转录组分析浅海仿刺参对不同压力胁迫的分子响应。

    研究表明,仿刺参可以在15°C, 25 MPa条件下100%存活至少24小时。在高压培养后,实验样品在常压条件下仍然可以正常生长。通过比较转录组学分析发现,随着压力变化,一部分基因的表达也发生变化。根据基因在不同压力条件下的表达模式,可以将其分为3类:线性相关差异基因、压力敏感差异基因、高压诱导差异基因。虽然这些基因的表达模式不同,他们所涉及的生物学过程是类似的,包括:基因信息传递、泛素化、细胞内吞、MAPK信号转导、跨膜运输等。其中,泛素化和内吞作用可以共同作用于错误折叠蛋白的清除,这两个生物学过程的上调暗示仿刺参在高压培养过程中合成了异常蛋白,这或许是高压导致仿刺参死亡的原因。本实验所筛选出的差异表达基因,将有助于进一步研究动物对高压环境的适应机制。深海所硕士生梁林英和陈家炜为论文共同第一作者。

  • 原文来源:http://www.idsse.cas.cn/yjjz2015/2020/202004/t20200430_5568210.html
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    • 近日,中国科学院深海所张海滨研究团队在期刊Frontiers in Genetics上发表了题为 “Molecular Response to High Hydrostatic Pressure: Time-Series Transcriptomic Analysis of Shallow-Water Sea Cucumber Apostichopus japonicus”的文章。研究团队使用高压培养装置模拟深海高压环境,通过转录组分析浅海仿刺参对压力胁迫的分子响应。实验包括:1.高压环境时间序列(1–24 h)培养;2.进行高压(25 MPa)培养后,在常压条件下时间序列恢复(0.5–48 h)培养。 研究发现,参与基因信息传递的bZIP转录因子是对压力变化最敏感的基因家族,在高压培养2–4小时后开始显著高表达。接下来产生响应的生物学过程是泛素化和细胞内吞,与这两个生物学过程相关的基因家族分别在高压培养4小时和6小时后开始显著高表达。 另外,研究发现大部分基因在受到高压胁迫后立即开始调整表达水平(此时尚未检测到显著差异),上调或者下调的速率随时间增加逐渐降低;解除高压胁迫后,大部分基因立即开始恢复,恢复速率随时间增加逐渐降低。本研究的结果对深海动物的采样具有一定的借鉴意义。由于深海样品在回收至水面的过程中面临剧烈的压力变化,如需避免基因表达发生显著改变,则应在尽量短的时间内完成对样品的固定。深海所硕士生陈家炜为论文第一作者。
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