IF=9.4|多组学解析大口黑鲈高温胁迫适应机制

“ 2026年1月Genome biology杂志发表了一篇题为“Multiomics profiling reveals the adaptive responses of largemouth bass to high temperature stress”的多组学分析文章。”大口黑鲈是重要经济...

“ 2026年1月Genome biology杂志发表了一篇题为“Multiomics profiling reveals the adaptive responses of largemouth bass to high temperature stress”的多组学分析文章。”

大口黑鲈是重要经济淡水鱼，全球变暖导致高温胁迫频发，引发其死亡率上升、养殖损失加剧，但高温适应调控机制研究匮乏。

通过多组学及形态生化分析，阐明大口黑鲈鳃、脑、肝组织对高温胁迫及恢复过程的适应机制，筛选关键调控基因/蛋白，为耐高温品种培育及水产养殖可持续发展提供理论支撑。

分析结果

1. 重要组织和生化血液指标的变化

文章监测2023-2024年夏季养殖池水温（图AB），采集48h内三个时间点的大口黑鲈的鳃、脑、肝组织及血液样本（图D）

对组织进行HE染色（图A）、透射电镜观察(图B)，检测血清抗氧化（图C）及代谢相关生化指标（图D）。结果表明高温胁迫导致鳃、脑、肝组织及线粒体等细胞器损伤，恢复阶段损伤缓解；氧化应激是高温致大口黑鲈组织损伤的关键因素，且机体具备一定的损伤修复能力。

2. 转录组分析和4D-DIA 蛋白组联合分析

提取三时间点、三种组织的总RNA，进行RNA-seq转录组测序。图A展示了鳃（Gi）、脑（Br）和肝脏（Li）样本之间的相关性分析。图B展示了样本之间主成分分析结果。之后进行差异分析，在鳃、脑、肝组织分别筛选出3649、2963、6496个DEGs，肝脏组织DEGs数量最多（图D）。文章认为肝脏组织在大口黑鲈高温响应的转录调控中发挥核心作用。在不同处理时间点的差异分组中，鳃、脑、肝组织分别有15、23、47个DEGs交叉存在（图E~F）同时提取对应组织的总蛋白，进行4D-DIA蛋白质组测序。图C展示了样本之间主成分分析结果。在不同处理时间点的差异分组中，鳃、脑、肝组织分别有154、102、167个DEPs交叉存在（图E~F），体现组织间高温响应的共性与特异性。

对差异分析得到的DEGs进行GO（图A~I）和KEGG（图J~K）富集分析，如下图所示：

之后文章整合转录组筛选的DEGs与蛋白组筛选的DEPs数据。开展DEGs与DEPs的表达相关性分析（图A~F），筛选二者共表达分子。发现DEGs与DEPs表达呈正相关，证实转录与翻译层面存在协同调控；筛选出共表达分子，有效缩小核心调控因子范围。为后续蛋白质相互作用（PPI）网络构建提供精准靶点。

3. PPI网络与功能富集

采用共表达DEGs/DEPs数据构建PPI网络（图A），开展GO功能富集及KEGG通路富集分析（图B）。结果发现HSPA9为PPI网络核心蛋白；核心分子主要富集于蛋白质加工、PPAR信号通路、黏着斑等通路，不同组织、不同处理阶段的通路调控具有特异性，成功构建高温响应分子调控网络。从而明确了大口黑鲈高温响应的核心调控蛋白及关键通路，揭示多通路协同调控的分子机制。

4. RT-qPCR验证

选取9个高温相关DEGs，通过RT-qPCR检测目标基因表达量，与转录组测序结果进行一致性验证。结果9个目标基因的表达趋势与转录组结果完全一致，转录组测序数据可靠性得到证实，为核心因子深入分析提供实验支撑。

5. Hspa9在热应激下的诱导表达模式

获取大口黑鲈及其他硬骨鱼HSPA9同源序列。通过RT-qPCR（图A）、Western blot（图B）、免疫组化检测Hspa9的表达及时序变化（图C），结合系统发育（图D）分析其保守性。

结果Hspa9的mRNA及蛋白在高温胁迫24h时显著上调、恢复48h时显著下调，肝脏上调最显著；验证HSPA9是大口黑鲈高温胁迫响应的核心调控因子，其高温调控功能具有进化保守性。

文章链接：https://link.springer.com/article/10.1186/s13059-026-03964-9
更多生信课程：

发表于 14小时前
阅读 ( 24 )
分类：文献解读

IF=9.4|多组学解析大口黑鲈高温胁迫适应机制

你可能感兴趣的文章

相关问题

0 条评论

作家榜 »