RNA干扰沉默HIF-1α在几种鱼类低氧调节中的分子机理研究

低氧诱导因子HIF-1α在机体发育及低氧反应中起着极其重要的作用，而鱼类HIF-1α在胚胎发育及低氧反应中的调控机理仍然不清楚。鉴于低氧对水产业造成的巨大损失，本研究通过构建HIF-1α干扰表达载体，显微注射到斑马鱼胚胎，建立RNA干扰沉默HIF-1α的斑马鱼模型，应用基因芯片技术高通量分析干扰前后差异表达的基因，进而解析 HIF-1α介导的分子调控机制。低氧及低氧-复氧处理鲫鱼、草鱼、鳜鱼及虹鳟四种耐氧程度不同的鱼类胚胎，在mRNA及蛋白质水平检测HIF-1α与差异基因的表达，通过比较不同鱼类及低氧复氧处理基因表达的差异，进一步阐释HIF-1α在鱼类胚胎发育及低氧反应中的作用。本研究结果的获得不仅有助于研究低氧对鱼类发育及应激反应的分子调控机制，还可以为人类一些疾病的发生机制及治疗提供理论依据。

在鱼类养殖过程中常常由于低氧而导致鱼类的大面积死亡，对水产业造成巨大的经济损失，而低氧诱导因子HIF-1α在机体发育及低氧反应中起着极其重要的作用。本研究通过构建斑马鱼HIF-1α基因的shRNA载体，获得了稳定、高效地抑制HIF-1α表达的shRNA干扰载体；然后利用lllumina HiSeq 2000高通量测序技术获得了HIF-1α干扰前后，以及低氧处理后差异表达的基因转录谱，并对其进行了生物信息学分析。结果显示低氧及抑制HIF-1α后不仅会影响代谢、细胞周期及p53信号等通路，也会导致参与DNA修复、RNA降解、错配修复以及剪接体等通路的基因表达发生改变。而GO分析的结果显示低氧及抑制HIF-1a的表达也都会导致参与oxidation reduction、DNA代谢、细胞周期以及对外界刺激的反应等生物学过程的基因发生改变；同时低氧及复氧处理耐氧程度不同的幼鱼，结果显示在相同的低氧条件下，HIF-1α的表达变化不同，本研究结果不仅有助于研究低氧对鱼类发育及应激反应的分子调控机制，还可为人类一些疾病的发生机制及治疗提供理论依据。