仿刺參Apostichopus japonicus對(duì)時(shí)間序列壓力脅迫的分子響應(yīng)
近日，深海生物學(xué)研究室張海濱研究團(tuán)隊(duì)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。碩士生陳家煒為論文第一作者。
研究團(tuán)隊(duì)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(duì)壓力脅迫的分子響應(yīng)。實(shí)驗(yàn)包括：1.高壓環(huán)境時(shí)間序列(1–24 h)培養(yǎng)；2.進(jìn)行高壓(25 MPa)培養(yǎng)后，在常壓條件下時(shí)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(duì)壓力變化最敏感的基因家族，在高壓培養(yǎng)2–4小時(shí)后開始顯著高表達(dá)。接下來產(chǎn)生響應(yīng)的生物學(xué)過程是泛素化和細(xì)胞內(nèi)吞，與這兩個(gè)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(shí)和6小時(shí)后開始顯著高表達(dá)。
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(dá)水平（此時(shí)尚未檢測(cè)到顯著差異），上調(diào)或者下調(diào)的速率隨時(shí)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)（此時(shí)依舊可以檢測(cè)到顯著差異），恢復(fù)速率隨時(shí)間增加逐漸降低（如圖示）。因此在深海無(wú)脊椎動(dòng)物的采樣過程中，非原位固定樣品應(yīng)該盡量在4小時(shí)內(nèi)完成固定。
聚類分析、差異表達(dá)分析和主成分分析結(jié)果
P0–P24:高壓培養(yǎng)0–24小時(shí)
R0.5–R48：常壓恢復(fù)0.5–48小時(shí)
