南极独角雪冰鱼与尼罗罗非鱼Grik1基因的克隆及其在低温胁迫下的作用比较

为了探究南极独角雪冰鱼(Chionodmco hamatus)和尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)离子型谷氨酸受体海人藻酸亚型1 基因(glutamate ionotropic receptor kainate type subunit 1,Grik1)在低温胁迫下对细胞凋亡的影响,采用RT-PCR法克隆得到体质量约为 500 g的南极独角雪冰鱼和尼罗罗非鱼Grik1 基因,分别命名为 ChGrik1 和 OnGrik1,并将其插入到真核表达载体 pcDNA3.1(+)上构建 pcDNA3.1-ChGrik1 和pcDNA3.1-OnGrik1 过表达载体,对 293T细胞系进行转染,24 h后在不同温度(37、28、18、8℃)下对细胞处理 48 h,然后用流式细胞仪检测不同温度下转染不同质粒的细胞凋亡情况.结果表明:低温胁迫诱导293T细胞凋亡,8℃时最显著,凋亡率达到92.43％±0.46％(P<0.05);过表达ChGrik1 或OnGrik1 基因相比空载组均能显著降低细胞凋亡率 2％～5％(P<0.05);进一步对 8℃低温胁迫 48 h的细胞进行转录组测序分析显示,空载组有 1 346 个差异表达基因,过表达ChGrik1 和OnGrik1 基因组均会减少受低温胁迫的差异表达基因数目,分别为 722 个和 1 053 个,同时还改变了与细胞凋亡相关基因的表达趋势,如NUPR1、STC2 和CHAC1 等基因由下调变为上调,HSP等基因由上调变为下调.研究表明,南极独角雪冰鱼和尼罗罗非鱼的生存温度差异较大,但两者的谷氨酸受体基因Grik1 功能类似,均能通过减少细胞凋亡来应对低温胁迫.