斑马鱼中kdm4aa基因对低温耐受能力的影响

作者：张瑶; 罗军涛; 张梦冉; 韩丽洁; 韩兵社; 张俊芳^*

来源：基因组学与应用生物学, 2023, 1-10.

• kdm4aa基因
• 斑马鱼
• 低温耐受
• DNA损伤

为了研究赖氨酸特异性去甲基化酶4aa(lysine demethylase 4aa， Kdm4aa)在斑马鱼(Danio rerio)低温耐受能力中的作用。通过RT-qPCR检测kdm4aa-/-斑马鱼中kdm4其他家族成员的表达水平和低温处理后野生型(wild type，WT)斑马鱼中kdm4aa基因的表达水平；通过斑马鱼行为轨迹跟踪系统检测低温下kdm4aa-/-幼鱼的运动能力；采用逐级降温方法检测kdm4aa-/-斑马鱼低温耐受能力；通过 DCFH-DA荧光探针、ATP检测试剂盒、Western blot检测低温下kdm4aa-/-斑马鱼中活性氧(reactive oxygen species， ROS)、腺苷三磷酸 (adenosine 5’-triphosphate， ATP)、磷酸化组蛋白H2A.X(gamma histone H2A.X，γH2A.X)和 微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3， LC3)水平。RT-qPCR结果显示，kdm4aa-/-斑马鱼中kdm4ab、kdm4b基因的mRNA水平补偿性增加，kdm4c基因的mRNA 水平无显著性差异。斑马鱼行为轨迹跟踪系统检测发现：在低温(18 ℃)下，kdm4aa基因失活后斑马鱼幼鱼的移动距离显著增加。低温(8 ℃ )下，野生型斑马鱼中kdm4aa基因的mRNA水平显著升高。与野生型斑马鱼相比，低温处理后kdm4aa-/-斑马鱼的LT50显著降低 (P <0.000 1)；ROS水平显著升高(P <0.000 1)；ATP含量显著降低 (P <0.01)；γH2A.X蛋白水平上升；LC3蛋白水平下降。结果表明：在低温环境下，kdm4aa-/-斑马鱼的ROS积累导致ATP合成能力降低和DNA损伤增加，同时kdm4aa-/-斑马鱼自噬能力降低，从而使斑马鱼的低温耐受能力降低。

• 单位
  上海海洋大学