近日，浙江省農(nóng)科院聯(lián)合湖州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院在《Genome Biology》期刊上發(fā)表題為“Multiomics profiling reveals the adaptive responses of largemouth bass to high temperature stress”的研究成果。浙江省農(nóng)科院水生生物研究所關(guān)文志副研究員為論文第一作者，許曉軍副研究員和湖州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院胡大雁高級(jí)工程師為論文通訊作者。

研究團(tuán)隊(duì)以大口黑鱸鰓、腦和肝臟三大關(guān)鍵組織為研究對(duì)象，開展了生化分析、顯微及超微觀察，并結(jié)合多組學(xué)技術(shù)開展深度解析。研究發(fā)現(xiàn)，高溫誘導(dǎo)的氧化應(yīng)激對(duì)大口黑鱸細(xì)胞線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等細(xì)胞器造成凋亡損傷，而這些損傷的發(fā)生與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)加工、細(xì)胞凋亡、RNA降解、脂肪酸代謝、PPAR信號(hào)通路等通路的激活密切相關(guān)。同時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)熱應(yīng)激恢復(fù)階段的大口黑鱸組織損傷會(huì)出現(xiàn)明顯緩解，這一修復(fù)過程與PPAR信號(hào)通路、黏著斑、ErbB信號(hào)通路、類視黃醇代謝和細(xì)胞色素P450等通路密切相關(guān)，這些通路有助于大口黑鱸實(shí)現(xiàn)熱應(yīng)激后的損傷修復(fù)、機(jī)體功能恢復(fù)和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)維持。值得注意的是，盡管不同組織和不同溫度處理下的富集通路存在差異，但也呈現(xiàn)一定共性，這一特征凸顯了生物體內(nèi)基因調(diào)控通路的復(fù)雜性、靈活性與多樣性，而這類適應(yīng)性特征正是大口黑鱸在溫度變化環(huán)境中維持生理內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)和正常功能的重要基礎(chǔ)。

在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)通過進(jìn)一步分析，成功篩選鑒定出大口黑鱸高溫脅迫中的關(guān)鍵基因—線粒體分子伴侶熱休克蛋白hspa9。hspa9在細(xì)胞內(nèi)是一種抗凋亡蛋白，在細(xì)胞增殖、應(yīng)力反應(yīng)、維持線粒體穩(wěn)態(tài)等方面發(fā)揮重要作用，團(tuán)隊(duì)通過系列實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)，hspa9在大口黑鱸應(yīng)對(duì)高溫脅迫時(shí)起到了重要的機(jī)體保護(hù)作用，這一關(guān)鍵基因的發(fā)現(xiàn)為耐高溫大口黑鱸分子育種提供了重要的基因靶點(diǎn)。