中华鳖诱导型热激蛋白70的表达调控及其在耐热中的作用

The adaptation of animals in response to temperature is a key issue in physiological ecology. This issue becomes a focus of scientific attention owing to climate change. As ectotherm, reptiles have made important subjects in studies on thermal biology. Nonetheless, traditional studies on thermal adaptation of reptiles mainly focus on the level of individual, but pay less attention on molecular mechanisms. In this project, we study the thermal sensitivity and gene expression changes to identify the relationship between them in hatchlings, embryos and hepatocytes of the Chinese soft-shelled turtle (Pelodiscus sinensis). Then we construct an eukaryotic expression vector to overexpress Hsp70 and test for the effect of the gene overexpression on heat tolerance, development and growth of hatchlings, embryos and hepatocytes to verify the function of Hsp70.Therfore, we apply the genetic engineering to studies on thermal adaptation of reptiles at the first time. We aim to identify the role of Hsp70 in thermal adaptation of reptiles, and demonstrate its molecular mechanism and gene function. Our study would contribute to new development of thermal physiology in reptiles.

动物对温度的适应是动物生理生态学的核心问题。在全球气候变化背景下，该问题成为科学界的关注焦点之一。作为外温动物，爬行动物一直是热生物学研究的重要对象。然而，传统爬行动物温度适应性研究大多集中于个体水平，甚少涉及其分子机制的探讨。本研究以中华鳖为对象，分析其幼体、胚胎和细胞的温度敏感性及诱导型热激蛋白70（Hsp70）基因的表达变化，阐明Hsp70基因表达与动物温度敏感性的关系；利用真核表达载体将Hsp70在幼体、胚胎和细胞中过表达，揭示基因过表达对其耐热性和生长发育的影响，进而深入研究该基因的功能。因此，本项目提出将基因工程技术应用于动物温度适应性研究的新思路，探讨Hsp70基因在爬行动物热适应过程中的作用机制，将爬行动物温度适应性研究拓展到分子机制和基因功能研究层面，取得爬行动物热生理学研究新进展。

动物对温度的适应是动物生理生态学的核心问题。在全球气候变化背景下，该问题成为科学界的关 注焦点之一。作为外温动物，爬行动物一直是热生物学研究的重要对象。然而，传统爬行动物温度适应性研究大多集中于个体水平，甚少涉及其分子机制的探讨。本研究以中华鳖为对象，分析其胚胎、幼体的温度敏感性，诱导型热激蛋白70（Hsp70）基因的表达变化，阐明Hsp70基因表达与动物温度敏感性的关系；利用真核表达载体将Hsp70在胚胎和幼体中过量表达，揭示基因过量表达对其耐热性、生长发育以及免疫能力的影响，进而深入研究该基因的功能。本项目提出将基因工程技术应用于动物温度适应性研究的新思路，探讨Hsp70基因在爬行动物热适应过程中的作用机制，将爬行动物温度适应性研究拓展到分子机制和基因功能研究层面，取得爬行动物热生理学研究新进展。