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《中国科学院海洋研究所在牡蛎附着变态基因调控网络特征解析方面取得新进展》

  • 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：2024-01-28

  • 近日，中国科学院海洋研究所许飞团队通过多组学技术解析了牡蛎附着变态期间基因调控网络的动态变化特点，研究成果在国际学术期刊Marine Life Science & Technology（影响因子5.7）上发表。

    大多数海洋无脊椎动物都存在间接发育过程，通过附着变态由浮游幼虫转变为底栖生活的成体形式，这对其适应海洋环境具有重要意义。因此，研究附着变态的生物学过程是理解间接发育起源和演化的关键，也对污损生物防治、湿态粘附材料研发等提供重要基础。

    本研究通过转录组、染色质可及性分析等高通量测序技术对牡蛎变态不同阶段的样品进行了基因表达模式分析。结果表明，牡蛎在附着后短时间内会在全基因组范围内重塑表达调控过程，变态前、中、后期具有显著的基因表达模式差异。细胞表面受体和神经网络的重塑是变态前的显著特征，而在变态启动后，蛋白翻译起始复合体的30个核心组分全部上调表达，表明蛋白翻译过程的全面激活。不同转录因子的激活时间点存在显著的先后顺序，表明牡蛎变态过程受到层次严格的基因调控网络控制。核受体的关键因子类视黄醇 X 受体（RXR）在变态早期显著上调表达，该受体在蜕皮激素和甲状腺激素调控果蝇和青蛙变态中也起到关键调控作用，表明核受体调控系统在两侧对称动物三大类群的变态过程中均执行重要调控作用。

    论文第一作者及通讯作者为许飞研究员。本研究获得了崂山实验室科技创新项目、山东省重点研发计划的联合资助。

    论文信息

    Fei Xu*，Shaoxi Deng， Daria Gavriouchkina，Guofan Zhang, Transcriptional regulation analysis reveals the complexity of metamorphosis in the Pacific oyster (Crassostrea gigas),Marine Life Science & Technology, 2023, 5(4): 467–477. https://doi.org/10.1007/s42995-023-00204-y

  • 原文来源：https://qdio.cas.cn/2019Ver/News/kyjz/202401/t20240123_6967379.html
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  • 《中国科学院海洋研究所在脉红螺变态调控机制研究方面获新进展》
    • 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：2022-01-28
    • 变态过程是海洋贝类从幼虫向成体转变的重要发育阶段。变态的成功与否直接决定着贝类的存活，对自然海区中贝类的种群数量变动、分布和资源补充有重要影响和生态学意义。中国科学院海洋研究所利用高通量测序和代谢组分析技术查明了脉红螺幼虫对其变态诱导物--牡蛎稚贝的响应特征，通过比较关键基因表达特征、微生物组成特征和代谢组响应特征，揭示了牡蛎稚贝对脉红螺幼虫变态的诱导机制。 研究结果显示，牡蛎稚贝诱导使脉红螺幼虫体内精氨酸和血清素等代谢水平及相关代谢通路受到显著影响，变态关键基因一氧化氮合成酶和5-羟色胺受体基因表达量显著变化；幼虫共生微生物组成、结构和功能变化显著，原有的优势菌被替换；幼虫体内动物性消化酶羧肽酶基因表达量显著升高，而植食性消化酶纤维素酶基因表达量显著降低。上述结果表明，同时作为脉红螺幼虫食物来源和变态诱导物的牡蛎稚贝通过调控幼虫神经内分泌系统，与幼虫体内共生微生物相互作用，促进脉红螺幼虫消化系统发育和消化酶的变化，诱导幼虫发生食性转换，进而完成变态过程。 相关研究成果“Symbiotic microbiome and metabolism profiles reveal the effects of induction by oysters on the metamorphosis of the carnivorous gastropod Rapana venosa”发表于《Computational and Structural Biotechnology Journal》（IF 7.271）上。博士后杨美洁为文章第一作者，张涛研究员为文章通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金项目、国家重点研发计划项目和国家现代农业产业技术体系(贝类体系)等联合资助。 杨美洁博士一直专注于贝类变态研究，从消化系统和神经内分泌系统揭示了脉红螺食性转换特征，初步提出了脉红螺食性转换与变态的调控机理模型，为阐明脉红螺自然种群变动规律和资源恢复机制提供了理论基础。以第一作者发表SCI论文8篇（JCR一区5篇），参与出版专著1部，授权专利2项，研究生期间获得博士研究生国家奖学金和中国科学院院长优秀奖等奖项和荣誉称号15项。 论文信息： Mei-Jie Yang, Hao Song, Jie Feng, Zheng-Lin Yu, Pu Shi, Jian Liang, Zhi Hu, Cong Zhou, Xiao-Lin Wang, Tao Zhang*, 2022. Symbiotic microbiome and metabolism profiles reveal the effects of induction by oysters on the metamorphosis of the carnivorous gastropod Rapana venosa. Computational and Structural Biotechnology Journal, 20: 1-14. DOI: https://doi.org/10.1016/j.csbj.2021.11.041. 论文连接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2001037021005067
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