鱼类研究一直是水产领域的研究重点,无论是经济鱼类的增产增收、观赏鱼类的性状探索还是野生鱼类的选育培养等都是现在广泛研究的方向。上述方面的研究总是绕不过在转录调控方向的探索,无论是胁迫下的应激反应、不同养殖情况下的生长性能变化还是各种调节作用和机制的研究都需要建立在对其转录水平的充分了解之上。转录组测序无疑是帮助了解和认知转录层面表达和变化的重要工具,在鱼类的相关研究中也起到了重要作用,今天小编精选近期鱼类转录组研究热点文献,按研究方向总结,为各位提供研究思路。
药物影响研究
01 诺氟沙星对鲤鱼肝脏毒性研究
文章题目:Hepatotoxicity in carp (Cyprinus carpio) exposed to environmental levels of norfloxacin (NOR):Some latest evidences from transcriptomics analysis,biochemical parameters and histopathological changes
发表时间:2021年6月
发表刊物:Chemosphere(IF=7.08)
研究策略:转录组+生理指标
研究内容:
喹诺酮类药物的残留问题已经被广泛关注,但对水生生物的毒理学研究相对较少。本研究建立0、100 ng/L和1 mg/L三个诺氟沙星药物浓度的鲤鱼处理组,并进行转录组测序。通过数据分析发现了一些与脂质代谢、免疫应答和细胞色素P450代谢相关的基因,特别是与糖和脂质代谢相关基因。与对照组相比,药物处理组的生化指标也有显著变化,包括胆固醇、甘油三酯、葡萄糖和胰岛素水平。此外,我们的结果证实,诺氟沙星会引起鲤鱼体内糖脂代谢紊乱从而导致肝细胞和细胞核增大。因此,研究证明长期暴露于诺氟沙星会在组织、生化和转录水平引起鲤鱼肝脏毒性,为喹诺酮类药物的环境毒理学提供了新的理论基础。
图1 差异基因通路关系
02 苯并芘对斑马鱼运动行为的影响
文章题目:Transcriptome aberration associated with altered locomotor behavior of zebrafish (Danio rerio) caused by Waterborne Benzo[a]pyrene
发表时间:2021年10月
发表刊物:Ecotoxicology and Environmental Safety(IF=6.29)
研究策略:转录组+生理指标
研究内容:
水源性苯并芘污染是对水生生物的全球性威胁。水中的苯并芘可以扰乱斑马鱼的正常行为模式,但是其影响机制尚不明确。以转录组为基础,选择在0.8 μg/L和2.0 μg/L两种浓度,研究其影响斑马鱼运动行为的分子机制。通过转录组测序研究了苯并芘暴露对斑马鱼运动行为的不良影响,获得了斑马鱼的运动表型。基因富集结果表明,斑马鱼差异表达基因主要富集于心肌细胞和运动行为中的肾上腺素能信号。运动轨迹图显示0.8 μg/L组斑马鱼运动距离和速度均增加,2 μg/L组相反。结果表明,水源性苯并芘影响斑马鱼的多种基因,包括运动神经、肌肉和能量供应,并最终导致运动行为的改变。
图2 斑马鱼运动行为变化
抗胁迫研究
01 石斑鱼低温胁迫研究
文章题目:Gene Expression Profile and Co-Expression Network of Pearl Gentian Grouper under Cold Stress by Integrating Illumina and PacBio Sequences(菲沙项目文章)
发表时间:2021年6月
发表刊物:Animals(IF=2.7)
研究策略:转录组+全长转录组
研究内容:
龙胆石斑鱼是亚洲水产养殖业中一种极具商业价值的鱼类。然而,杂交鱼并不耐寒,其在寒冷胁迫下的分子调控机制尚不明确。因此,本研究利用PacBio和illumina技术比较了冷应激组(20、15、12和6小时持续12℃)和对照组(25℃)的肝脏转录反应。通过差异分析、加权基因共表达网络分析(WGCNA)和短时间序列表达挖掘器(STEM)分别筛选出了差异基因、低温特异模块和两个显著表达基因集。进一步研究揭示了一些调控的关键基因,这些基因富集在碳水化合物代谢、脂肪代谢、信号转导和内分泌系统途径中,都与冷适应相关的生物学功能相关。综上所述,研究探索了石斑鱼肝脏功能全面而复杂的调控网络,为后续其预防冷胁损伤提供了有利条件。
图3 PPI网络图
02 低氧胁迫下军曹鱼研究
文章题目:Identification and expression analysis of cobia (Rachycentron canadum) liver‑related miRNAs under hypoxia stress(菲沙项目文章)
发表时间:2021年10月
发表刊物:Fish Physiol Biochem(2.79)
研究策略:全转录组(miRNA)
研究内容:
目前,随着全球变暖、季节变化、水体富营养化等因素的影响,缺氧已经是成为限制军曹鱼养殖稳定发展的主要因素之一。本研究主要对参与低氧应激的miRNAs进行筛选,并对miRNAs的靶基因进行注释和分析。结果表明,对照组和低氧组的肝脏测序研获得了184个保守miRNA和121个新miRNA。能量代谢途径包括淀粉和糖代谢、糖胺聚糖降解和半乳糖代谢。这些结果揭示了机体在低氧应激条件下,通过在转录水平上调节有氧代谢和无氧代谢的转换、降低能耗等重要途径来维持机体的生理活动,从而维持机体的动态平衡。
图4 低氧胁迫下不同miRNA表达聚类
生长性能研究
01 高蛋白日粮对鲳鱼影响
文章题目:Transcriptome analysis of the influence of high plant protein based diet on Trachinotus ovatus liver
发表时间:2021年10月
发表刊物:Fish Shellfish immunology(4.58)
研究策略:生理指标+转录组
研究内容:
寻找鱼粉的替代品是当今水产养殖业的重要需求。大多数从业者认为植物蛋白具有替代鱼粉的潜力。但是植物蛋白饲料过高会引起水产鱼类的一些共性问题:吸收和生长速率下降,甚至引起消化道炎症。本研究利用二代测序技术,研究了高植物蛋白饲料对鲳鱼的影响。通过比较高植物蛋白饲料和鱼粉饲料喂养的鲳鱼肝脏转录组结果,发现了多个差异基因。分析表明,差异表达基因主要是代谢相关基因主要富集在蛋白质代谢和吸收、脂质生物合成或其他代谢途径中。说明高植物蛋白具有对鲳鱼的代谢具有广泛的影响。且发现其会影响到免疫相关的通路,包括病原抗体相关基因和与免疫系统相关基因。这些差异表明了高植物蛋白引起的副作用,提高了我们对高蛋白植物性饮食的认识,突出了高蛋白饮食所引起的副作用的原因。
图5 高植物蛋白引起肠道炎症
02 添加刺五加饲料对黄颡鱼的影响
文章题目:Growth performance, physiological parameters, and transcript levels of lipid metabolism-related genes in hybrid yellow catfish (Tachysurus fulvidraco♀×Pseudobagrus vachellii♂) fed diets containing Siberian ginseng
发表时间:2021年10月
发表刊物:PloS One(3.24)
研究策略:生理指标+转录组
研究内容:
高密度水产养殖会导致鱼类健康因为过度摄食而受到影响,这会导致脂肪肝等疾病。刺五加已经被用作饲料添加剂,以促进动物生长,免疫力和脂质代谢。本研究探究了刺五加对杂交黄颡鱼生理特性的影响。构建对照和摄食添加刺五加日粮不同量的杂交黄颡鱼的实验组,进行为期8周的实验。日粮中添加刺五加4g/kg能促进杂交黄颡鱼的生长,生长最佳。对照组与生长最佳组肝脏转录组进行比较,发现820个差异表达基因和44个显著富集的通路,尤其是不饱和脂肪酸和脂肪酸代谢等。说明刺五加的添加可以导致甘油三酯和甲状腺素的合成改变,减少肝脏脂肪的积累。结果表明,刺五加的添加能调节脂肪代谢,促进杂交黄颡鱼的生长,是一种健康的饲料添加剂,最适日粮添加量为2-4g/kg。
图6 杂交黄颡鱼日粮中补充刺五加的影响
上述只是鱼类转录调控研究中的一部分,除上述研究之外还有鱼类与寄生虫相互作用、特异性基因研究、免疫调节机制等方向的研究。小编也精选了近期鱼类转录研究的相关文献,直击鱼类转录的研究热点,文末网盘链接提取表格中文献原文。
鱼类转录研究精选文献
鱼类转录调控的相关研究都是建立在对于物种在转录层面的全面了解之上,同样的研究思路也可以扩展到其他物种之上。使用二代和三代转录组测序技术,全面了解转录情况,鉴定关键基因,构建调控网络,再结合相关生理指标或生化实验,让整体研究变的更丰富而深刻,讲出更完整的生物学故事。
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文献下载链接:
https://pan.baidu.com/s/1IfqJJdrM_vUNTZI6bNBfsQ
提取码: e7pn
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