Page 139 - 《水产学报》2023年第1期

水产学报, 2023, 47(1): 019610

JOURNAL OF FISHERIES OF CHINA
DOI: 10.11964/jfc.20221013775

低氧胁迫下鲢 miR-17a-5p 及其靶基因分析

李晓晖 ， 冯 翠 ， 王巧欣 ， 邹桂伟 ， 梁宏伟 1,2*
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(1. 中国水产科学研究院长江水产研究所，湖北 武汉 430223；
2. 华中农业大学湖北洪山实验室，湖北 武汉 430070)
摘要：为了探究 miR-17a-5p 在鲢低氧胁迫下的功能，在前期鲢 small RNA 测序的基础上对
鲢 miR-17a-5p 进行靶基因预测及功能富集分析，通过双荧光素酶活性验证其与 HIF-1α 的
靶向关系，并检测低氧胁迫下 miR-17a-5p 和其靶基因在鲢肝脏、脑、心脏和鳃四个组织中
的动态表达特征。结果显示，鲢 miR-17a-5p 在不同物种间高度保守，预测出 381 个 miR-
17a-5p 的潜在靶基因显著富集在硫代谢、mTOR 信号通路以及萜类骨架的生物合成 3 个
KEGG 信号通路上。miR-17a-5p 可与 HIF-1α mRNA 的 3′UTR 结合，并降低 HIF-1α mRNA
水平，低氧胁迫下 miR-17a-5p 的表达呈下降趋势，而 HIF-1α 表达则呈上升趋势；3 个显
著富集 KEGG 通路中的 11 个 miR-17a-5p 潜在靶基因在低氧胁迫过程中的不同组织中的表
达，尤其是肝脏中的表达，除 SGK1 外，均呈显著上升趋势。研究表明，低氧胁迫下鲢各
组织中 miR-17a-5p 的表达下调减弱了其对靶基因的抑制作用，进而导致 HIF-1α、ddit4 和
Lrp5 等响应低氧胁迫的基因表达上调。本研究为低氧胁迫下鲢 miRNA 的表达与调控机制
提供新见解，也为培育耐低氧的鲢新品系 (种) 提供了参考。
关键词: 鲢；miR-17a-5p；低氧；双荧光素酶；靶基因；信号通路
中图分类号: S 965.113 文献标志码: A

溶解氧是需氧生物生存和代谢所必需的环境 肌肉和骨骼功能，并导致幼鱼体内钙离子失调 。
[5]
因素，生物对低氧环境的适应是一个错综复杂的 Buentello 等 [6] 发 现 ， 斑 点 叉 尾 鮰 (Ictalurus pun-
过程 [1-2] 。与大气中的氧含量相比，水体溶解氧易 ctatus) 生长速率和摄食量与水体中溶解氧含量呈
受到温度、深度以及养殖密度等因素的影响。目 正相关，在相同条件下，低氧胁迫下斑点叉尾鮰
前，低氧胁迫已成为鱼类主要的环境胁迫因素之 的体重明显低于正常溶解氧条件下。
一 。低氧胁迫通常会引起鱼类的一系列应激反 微小核糖核酸 microRNA (miRNA) 是一类内
[3]
应，如摄食量降低、生长迟缓和疾病易感性增加 源性非编码单链小 RNA，其长度约为 22 nt，具有
等，同时也会诱发鱼类明显的组织特异性代谢反 高度保守性，广泛存在于生物体内，参与细胞凋
应 。虹鳟 (Oncorhynchus mykiss) 在急性低氧胁迫 亡、机体免疫、生长发育等一系列生物体重要的
[4]
6 h 后会出现游泳异常、血清皮质醇升高和鳃中 生命活动过程，在生物抵抗环境胁迫方面发挥着
[7]
HIF-1α 转录上调等应激反应，低氧还会严重影响 重要作用 。目前，对低氧胁迫下鱼类 miRNA 的

收稿日期：2022-10-30 修回日期：2022-12-03
资助项目：国家现代农业产业技术体系专项 (CARS-45)；湖北省洪山实验室开放课题 (2021hskf014)；中国水产科
学研究院基本科研业务费专项 (YFI202211，2020TD33)
第一作者：李晓晖 (照片)，从事鱼类遗传育种研究，E-mail：lixiaohui@yfi.ac.cn
通信作者：邹桂伟，从事鱼类遗传育种研究，E-mail：zougw@yfi.ac.cn；
梁宏伟，从事水产动物种质资源挖掘与遗传育种研究，E-mail：lianghw@yfi.ac.cn
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