仿刺參對時間序列壓力脅迫的分子響應(yīng)
文章來源：供稿/供圖：陳家煒 | 發(fā)布時間：2020-04-30 | 【打印】 【關(guān)閉】
近日，中科院深海所張海濱研究團隊在期刊Frontiers in Genetics上發(fā)表了題為 “Molecular Response to High Hydrostatic Pressure: Time-Series Transcriptomic Analysis of Shallow-Water Sea Cucumber Apostichopus japonicus”的文章。研究團隊使用高壓培養(yǎng)裝置模擬深海高壓環(huán)境，通過轉(zhuǎn)錄組分析淺海仿刺參對壓力脅迫的分子響應(yīng)。實驗包括：1.高壓環(huán)境時間序列(1–24 h)培養(yǎng)；2.進行高壓(25 MPa)培養(yǎng)后，在常壓條件下時間序列恢復(fù)(0.5–48 h)培養(yǎng)。
研究發(fā)現(xiàn)，參與基因信息傳遞的bZIP轉(zhuǎn)錄因子是對壓力變化最敏感的基因家族，在高壓培養(yǎng)2–4小時后開始顯著高表達。接下來產(chǎn)生響應(yīng)的生物學(xué)過程是泛素化和細胞內(nèi)吞，與這兩個生物學(xué)過程相關(guān)的基因家族分別在高壓培養(yǎng)4小時和6小時后開始顯著高表達。
另外，研究發(fā)現(xiàn)大部分基因在受到高壓脅迫后立即開始調(diào)整表達水平（此時尚未檢測到顯著差異），上調(diào)或者下調(diào)的速率隨時間增加逐漸降低；解除高壓脅迫后，大部分基因立即開始恢復(fù)，恢復(fù)速率隨時間增加逐漸降低（如圖示）。本研究的結(jié)果對深海動物的采樣具有一定的借鑒意義。由于深海樣品在回收至水面的過程中面臨劇烈的壓力變化，如需避免基因表達發(fā)生顯著改變，則應(yīng)在盡量短的時間內(nèi)完成對樣品的固定。深海所碩士生陳家煒為論文第一作者。
聚類分析、差異表達分析和主成分分析結(jié)果
P0–P24:高壓培養(yǎng)0–24小時
R0.5–R48：常壓恢復(fù)0.5–48小時
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