2015-12-07
簡介：
南極冰魚（Chionodraco hamatus） 是生活在南極海域的南極魚類的一種，可以適應超低溫的生活環境。南極冰魚體內含有豐富的魚脂肪DHA、EPA，加上鈣質含量豐富，具有較高的營養價值。與眾多紅血南極魚類相比，南極冰魚是同時缺乏紅細胞和血紅蛋白的南極魚。該物種對于人類貧血癥、血細胞生成失調等疾病的研究具有很高的參考意義和學術價值。
上海派森諾生物與上海海洋大學科學家合作，以南極冰魚和兩種紅血南極魚（Gymnodraco acuticeps, Trematomus bernacchii）為研究對象，應用Illumina HiSeq測序平臺進行轉錄組和miRNA測序(小RNA測序)，采用多種分析方法和實驗驗證，揭示了南極冰魚造血特殊性的相關機制及其與低溫環境適應性的相關性。文章發表在分子生態學領域雜志Molecular Ecology（影響因子6.494）上。
技術路線：
對南極冰魚頭腎組織進行RNA提取，利用Illumina HiSeq平臺進行轉錄組和Small RNA測序，同時以近緣物種做對照。
對轉錄組測序和Small RNA測序結果進行mRNA-miRNA的聯合分析，預測miRNA調控的靶標基因，通過體外實驗和免疫印跡驗證差異miRNA功能，對TGF-β信號通路相關因子進化分析。
實驗結果：
1. 南極冰魚與兩個紅血南極魚之間造血相關基因表現出差異表達
2．南極冰魚中與紅血球生成調控相關的miRNA顯著上調
圖2 A) miRNA測序結果的qPCR驗證 B)上調的miRNA對5個造血標記靶基因的調節
3．實驗驗證上調的miRNA參與紅血球生成抑制
圖3 顯微注射和免疫印跡結果
4. TGF-β信號通路相關因子的進化分析表明了冰魚血紅細胞的丟失對低溫環境適應的進化意義
Xu, Q., Cai, C., Hu, X., Liu, Y., Guo, Y., Hu, P., Chen, Z., Peng, S., Zhang, D., Jiang, S., Wu, Z., Chan, J. and Chen, L. (2015), Evolutionary suppression of erythropoiesis via the modulation of TGF-β signalling in an Antarctic icefish. Mol Ecol, 24: 4664–4678. doi:10.1111/mec.13344
派森諾生物RNA-Seq項目組整理
