大菱鲆(Scophthalmus maximus)Smad基因家族鉴定及高温胁迫下心脏中的表达分析

文献类型： 中文期刊

第一作者： 蒋宇航

作者： 蒋宇航;黄智慧;马爱军;曹郡文;孙志宾;张皓;赵一诺;刘志峰;王新安;徐荣静

作者机构：

关键词： 大菱鲆;Smad基因家族;心脏功能;高温胁迫;基因表达

期刊名称： 海洋与湖沼

ISSN： 0029-814X

年卷期： 2025 年 56 卷 003 期

页码： 746-759

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 大菱鲆(Scophthalmus maximus)是一种冷水性海洋比目鱼类，近年来随着全球变暖的加剧，高温导致其产生严重的热应激反应。心脏是脊椎动物胚胎发育过程中第一个形成并发挥作用的器官，在影响鱼类耐热上限，提高鱼类对环境的适应能力方面至关重要。Smad基因家族(Smads)是转化生长因子-β(TGF-β)信号通路下游关键的信号因子，在心脏重塑过程中发挥关键作用。因此，研究Smads在高温胁迫下心脏中发挥的作用，有助于理解鱼类耐热机制以及为培育耐高温新品种提供理论依据。采用生物信息学的方法对大菱鲆Smad基因家族(Sm-smads)进行了全基因组水平的鉴定，家族成员基础信息分析、理化性质预测，系统发生树构建等；开展高温胁迫实验，利用实时荧光定量PCR的方式对Sm-smads进行组织表达丰度分析以及高温胁迫下心脏中的表达差异分析。基因鉴定结果显示，在大菱鲆基因组中共鉴定出12个Sm-smads成员，相对分散地分布在7条染色体上，可以划分为4个亚家族；另外，基因结构、motif分析和多重序列比对的分析结果表明Sm-smads在进化过程中具有较高的保守性。基因表达分析显示，常温下(14℃) Sm-smads在心脏、肝脏、肾脏、脑和脾脏中均有表达，在心脏和肝脏中的表达丰度相对较高；高温胁迫下大菱鲆心脏组织中Sm-smads的表达出现显著变化，其中Sm-smad1、Sm-smad2、Sm-smad3、Sm-smad4、Sm-smad7、Sm-smad8、Sm-smad10、Sm-smad11显著上调，Sm-smad9显著下调，推测这些基因在高温胁迫过程中参与了大菱鲆心脏热重塑调节。研究结果可为解析高温胁迫过程中Sm-smads在心脏中的调控功能奠定基础，为高温胁迫引起心脏重塑的机制研究提供候选基因资源。

分类号： S917.4

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