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缢蛏HIF-1和PHD2基因鉴定及其在低氧胁迫下的表达

2024-03-18分类号:S917.4

【作者】李治平   姚璐   吕丽媛   董迎辉   任建峰
【部门】上海海洋大学农业农村部淡水水产种质资源重点实验室  上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室  浙江万里学院生物与环境学院浙江省水产种质资源高效利用技术研究重点实验室  
【摘要】HIF信号通路是动物的氧感知信号通路,对于动物在低氧环境下的代谢和能量平衡调节等发挥着重要的作用。本研究利用PCR技术克隆了缢蛏HIF信号通路中的4个关键基因HIF-1α、HIF-1β、PHD2A和PHD2B,对其编码蛋白的理化性质和结构域进行预测,并对其系统发育关系进行分析。结果显示,HIF-1包含典型的HLH、PAS、PAC、C-TAD结构域,HIF-1α特有ODDD和N-TAD结构域,ScPHD2含有zf-MYND和P4Hc结构域;不同于其他无脊椎动物,贝类包括缢蛏PHD2具有两个拷贝。利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术,进一步对HIF-1和PHD2在不同发育阶段、成体不同组织和低氧(0.5 mg/L和2.0 mg/L)及干露(21 ℃干露和4 ℃干露)胁迫下的表达水平进行了分析。结果显示,缢蛏HIF-1和PHD2在卵子时期便开始表达,ScHIF-1α在检测的6个组织中的表达水平高于其他基因,且在鳃中表达最高,肝胰腺次之,ScPHD2A和ScPHD2B在6个组织的表达量均很低。低氧胁迫下,ScHIF-1α、ScPHD2表达受到显著上调,但0.5 mg/L组较2 mg/L组上调幅度更大,而ScHIF-1β表达量变化不显著。干露胁迫下,ScHIF-1β表达量变化不显著,ScHIF-1α、ScPHD2表达显著上调,且4 ℃干露组较21 ℃干露上调幅度更大。研究表明,ScHIF-1和ScPHD2分别具备典型的HIF和PHD家族特征,且在低氧下被诱导上调表达,表明其可能参与了缢蛏低氧胁迫后应答过程。研究结果为深入开展缢蛏低氧信号通路和低氧适应机制研究提供了参考价值。
【关键词】缢蛏  HIF-1  PHD2  低氧  干露  基因表达
【基金】浙江省重大科技专项(2021C02069-7);; 宁波市“科技创新2025”重大专项(2019B10005)
【所属期刊栏目】水产学报
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