海洋所在牡蠣附著變態(tài)基因調(diào)控網(wǎng)絡特征解析方面取得新進展
近日,中國科學院海洋研究所許飛團隊通過多組學技術解析了牡蠣附著變態(tài)期間基因調(diào)控網(wǎng)絡的動態(tài)變化特點,研究成果在國際學術期刊Marine Life Science & Technology(影響因子5.7)上發(fā)表。
大多數(shù)海洋無脊椎動物都存在間接發(fā)育過程,通過附著變態(tài)由浮游幼蟲轉(zhuǎn)變?yōu)榈讞畹某审w形式,這對其適應海洋環(huán)境具有重要意義。因此,研究附著變態(tài)的生物學過程是理解間接發(fā)育起源和演化的關鍵,也對污損生物防治、濕態(tài)粘附材料研發(fā)等提供重要基礎。
本研究通過轉(zhuǎn)錄組、染色質(zhì)可及性分析等高通量測序技術對牡蠣變態(tài)不同階段的樣品進行了基因表達模式分析。結果表明,牡蠣在附著后短時間內(nèi)會在全基因組范圍內(nèi)重塑表達調(diào)控過程,變態(tài)前、中、后期具有顯著的基因表達模式差異。細胞表面受體和神經(jīng)網(wǎng)絡的重塑是變態(tài)前的顯著特征,而在變態(tài)啟動后,蛋白翻譯起始復合體的30個核心組分全部上調(diào)表達,表明蛋白翻譯過程的全面激活(圖1)。不同轉(zhuǎn)錄因子的激活時間點存在顯著的先后順序,表明牡蠣變態(tài)過程受到層次嚴格的基因調(diào)控網(wǎng)絡控制(圖2)。核受體的關鍵因子類視黃醇 X 受體(RXR)在變態(tài)早期顯著上調(diào)表達,該受體在蛻皮激素和甲狀腺激素調(diào)控果蠅和青蛙變態(tài)中也起到關鍵調(diào)控作用,表明核受體調(diào)控系統(tǒng)在兩側(cè)對稱動物三大類群的變態(tài)過程中均執(zhí)行重要調(diào)控作用。

圖1 蛋白翻譯起始復合體組分的基因表達模式

圖2 牡蠣變態(tài)過程中的基因調(diào)控網(wǎng)絡
論文第一作者及通訊作者為許飛研究員。本研究獲得了嶗山實驗室科技創(chuàng)新項目、山東省重點研發(fā)計劃的聯(lián)合資助。
論文信息
Fei?Xu*,Shaoxi?Deng, Daria?Gavriouchkina,Guofan?Zhang, Transcriptional regulation analysis reveals the?complexity of?metamorphosis in?the?Pacific oyster (Crassostrea gigas),Marine Life Science & Technology, 2023, 5(4): 467–477. https://doi.org/10.1007/s42995-023-00204-y
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