• Виктор
  • Статьи
  • 2 мин. чтения

Альтернативный сплайсинг динамически регулирует эмбриогенез обыкновенного карпа при тепловом стрессе

Тепловой стресс является одним из наиболее значительных факторов окружающей среды, оказывающих влияние на развитие и выживаемость рыб. В условиях изменения климата и повышения температуры водоемов, понимание реакции водных организмов на тепловые колебания становится особенно актуальным. Обыкновенный карп (Cyprinus carpio), как одна из наиболее распространенных пресноводных рыб, представляет собой интересный объект для изучения в этой области, особенно в контексте его эмбрионального и личиночного развития.

Эмбриогенез обыкновенного карпа и тепловой стресс


Эмбриогенез обыкновенного карпа проходит несколько ключевых стадий, каждая из которых имеет свои особенности и уязвимости. Наиболее критичными являются ранние стадии, такие как морула и гаструла, когда развивающиеся организмы наиболее чувствительны к изменениям температуры. Тепловой стресс может вызывать различные физиологические реакции, включая изменения в экспрессии генов, что в свою очередь может влиять на выживаемость и развитие личинок.


Альтернативный сплайсинг как механизм адаптации


Альтернативный сплайсинг (AS) — это процесс, при котором из одного гена могут образовываться различные мРНК, что позволяет клеткам адаптироваться к изменениям в окружающей среде. В рамках нашего исследования мы провели RNA-seq анализ на восьми стадиях развития обыкновенного карпа при четырех различных температурах. Результаты показали, что гены и события альтернативного сплайсинга широко распределены между всеми стадиями развития.



В процессе анализа было идентифицировано 5835 генов AS, специфичных для стадии развития (SAS), а также 21 368 дифференциально экспрессируемых генов, специфичных для температуры (TDEGs). Особое внимание было уделено 2652 дифференциально экспрессируемым генам, специфичным для температуры и альтернативного сплайсинга (TDAS).


Узловые гены и их роль


Среди узловых генов TDAS, таких как taf2, hnrnpa1 и drg2, были выявлены ключевые участники в ответе на тепловой стресс. Эти гены играют важную роль в регуляции клеточных процессов, связанных с адаптацией к изменяющимся температурным условиям. Анализ сети белок-белковых взаимодействий (PPI) позволил определить их взаимосвязи и функциональную значимость в контексте эмбриогенеза.


Влияние температуры на различные стадии развития


Результаты показали, что ранние стадии развития, такие как морула, демонстрируют наибольшую чувствительность к тепловому стрессу. На этой стадии наблюдается значительное увеличение экспрессии транскриптов, а также количества TDEGs и TDAS. С переходом к стадии гаструлы эта чувствительность сохраняется, однако дальнейшие стадии, такие как зрительный пузырек и один день после вылупления, показывают другую динамику, где гены TDAS более активно участвуют в процессах биосинтеза.


Анализ GO и KEGG


Для более глубокого понимания функциональных изменений, вызванных тепловым стрессом, были проведены анализы GO (Gene Ontology) и KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes). Эти анализы показали, что гены TDAS, начиная с стадии морулы и заканчивая стадией нейрулы, более активно вовлечены во внутриклеточный транспорт, модификацию белка и процессы локализации. На более поздних стадиях, таких как зрительный пузырек, акцент смещается на процессы биосинтеза, что указывает на изменение метаболической активности в ответ на температурные изменения.


Субгеномный анализ


Дополнительный субгеномный анализ выявил, что количество генов AS и событий в подгеноме B в целом превышает таковое в подгеноме A. Это может указывать на различия в регуляции генов между подгеномами, что в свою очередь может иметь значение для адаптации к тепловому стрессу.


Заключение


Изучение влияния теплового стресса на эмбриогенез обыкновенного карпа через призму альтернативного сплайсинга открывает новые горизонты для понимания механизмов адаптации рыб к изменяющимся климатическим условиям. Результаты нашего исследования подчеркивают важность ранних стадий развития в контексте теплового стресса и выявляют ключевые гены, которые могут быть использованы для дальнейших исследований в области аквакультуры и охраны водных экосистем.

Источник: 
BMC Genomics


Source: https://oaoo.ru/aqacultura/alternativnyi-splaising-dinamicheski-regyliryet-embriogenez-obyknovennogo-karpa-pri-teplovom-stresse.html

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest

Разведение семги в искусственных водоемах

Рыбоводы признают, что семга как и форель вполне хорошо подвержены одомашниванию. Поэтому искусственное разведение семги в России было...

Заболевание, вызываемое различными паразитами у рыб, и меры по его профилактике

А. Простейшие паразиты Ichthyophthirius multifiliis: Это, вероятно, самый распространенный паразит из всех рыб.  Общее название этого паразита и...

Минсельхоз предложил компенсировать часть расходов рыболовным компаниям южных регионов

Проект постановления правительства об этом, разработанный ведомством, проходит общественное обсуждение. Отмечается, что на новую меру господдержки смогут рассчитывать...

Сом африканский: выращивание и разведение

Африканский клариевый сом (лат. Clarias gariepinus). Эти рыбы родом из Африки. На вид сом имеет длинное тело в бурых...

Управление форелевыми речками и поддержание их состояния

Потенциальная ёмкость естественных рек и ручьёв для рыб зависит главным образом от природных факторов. Тем не менее, при...

Россия удвоила производство красной икры

Производство красной икры в России в январе-октябре 2023 года выросло по сравнению с аналогичным периодом 2022 года более чем в два раза, составив...

Новосибирские рыбохозяйственные предприятия увеличили вылов рыбы

В Новосибирской области стабильно сохраняется положительная динамика по вылову рыбы, сообщили в региональном Минсельхозе. По данным ведомства, за...

Рыбное филе, а не сырая неразделанная рыба должно стать объектом госзакупок для школ

Рыба присутствует в школьном и дошкольном питании, но дети и подростки едят ее неохотно, поэтому подход к закупкам...

О необходимости осторожного принятия решений в рыбной отрасли заявила Валентина Матвиенко

Решения в рыбной отрасли должны приниматься осторожно, так как ассортимент рыбы однообразен, а цены на него растут. Об...

Президент поручил правительству разработать план мероприятий по увеличению потребления отечественной рыбной продукции

Он также призвал предусмотреть меры по стимулированию потребления рыбной продукции детьми и подростками, включая организацию питания обучающихся по...

Производители камбалы на Аляске объединились в некоммерческую Ассоциацию дикой рыбы

Ассоциация дикой рыбы Аляски (WASA) создана для продвижения производимой продукции. Об этом сообщает Seafoodsourсe. Целью новой ассоциации провозгласили...

Застраховать поголовье от атаки дронов смогут рыбоводы

Российским производителям аквакультуры с этого года доступно субсидированное страхование поголовья рыбы по единому пакету. Кроме того, рыбоводы могут...

Разведение и выращивание рыбы в аквакультуре

В последнее время рыбоводство уверено начинает обходить рыбоводство по добыче рыбы. Для этого есть много причин, о которые...

Смолтификация атлантического лосося (Salmo salar L.) связана с усилением трафика и обновлением репертуара В-клеток

Смолтификация, или процесс превращения молодого атлантического лосося в стадию смолта, является важным этапом в его жизненном цикле. Этот...

Спутниковые снимки тысяч островов показали рост их площади за время глобального потепления

Пространственное распределение исследованных островов в изученной учеными литературе / © International Journal of Digital Earth, Yuxin Zhang et...

Оценка готовности производителей рыб к нересту

Приемы оценки готовности производителей к нересту, в принципе, общие для всех видов рыб, однако конкретные особенности их применения...

Около 25 миллионов рублей выделено в Подмосковье на поддержку производства товарной рыбы

«Сегодня в Московской области производством рыбы занимаются порядка 16 предприятий.На поддержку производства товарной рыбы в 2023 году предусмотрено...

Как вырастить карпа при наименьших затратах?

Выращивание карпа является одним из самых простых способов обеспечить себя свежей рыбой. В этой статье я расскажу о...

Более чем в 1,5 раза увеличили объемы добычи лососей российские рыбаки

Увеличение объемов вылова будет способствовать корректировке цен По состоянию на 18 июля российские рыбаки выловили на Дальнем Востоке...

Учреждениям рыбохозяйственного комплекса страны будет оказана дополнительная поддержка

Из федерального бюджета на поддержку научно-исследовательских и образовательных учреждений рыбохозяйственного комплекса дополнительно направят около 600 млн руб., –...