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作者：张瑶;罗军涛;张梦冉;韩丽洁;韩兵社;张俊芳;
单位：上海海洋大学,水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室;上海海洋大学,水产科学国家级实验教学示范中心;
摘要：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，本研究通过实时定量PCR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 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。实时定量PCR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水平与野生型斑马鱼的相比无显著性差异。斑马鱼行为轨迹跟踪系统检测发现，在18℃低温下，kdm4aa基因失活后斑马鱼幼鱼的移动距离显著增加。8℃低温下，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~(-/-)斑马鱼的半数致死时间LT_(50)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。
关键词：kdm4aa基因;斑马鱼;低温耐受;DNA损伤
基金资助：上海市科技兴农重点攻关项目[沪农科创字(2019)第1-2号]资助
