PNAS刊发董云伟团队在海洋贝类温度适应性研究领域重要进展

作者:邱凯金 成沙沙来源:水产学院观海听涛发布时间:2021-11-03点击数:987

本站讯 中国海洋大学水产学院董云伟教授团队在海洋贝类RNA温度适应性研究领域取得重要进展,相关成果以“Thermal adaptation of mRNA secondary structure: stability versus labilitymRNA二级结构的热适应:稳定性与不稳定性)”为题,在线发表于PNASProceedings of the National Academy of the Sciences of the United States of America, 美国科学院院刊)。水产学院青年教师廖明玲博士为论文第一作者,中国海洋大学为第一完成单位和通讯作者单位。

mRNA温度适应性研究

蛋白质的稳定性与其mRNA的能量变化密切相关(左图),

鸟嘌呤和胞嘧啶含量的变化是其主要驱动因素(右图)

该研究以原位温度范围近60°C,分布于不同纬度(赤道到南极)和潮位的海洋贝类为模式系统,对同源蛋白mRNA的温度适应性进化策略进行了初步探讨。利用模拟计算方法预测了细胞质苹果酸脱氢酶同源mRNA的二级结构,评估了不同温度胁迫下mRNA折叠过程中自由能变化(ΔGfold)的趋势及其驱动因素。研究发现,mRNA 二级结构稳定性与生物适应温度密切相关,ΔGfold的适应性变化维持了二级结构的动态平衡。mRNA鸟嘌呤和胞嘧啶含量的同义变化,独立于编码蛋白质,驱动ΔGfold的温度适应性进化。

董云伟教授团队长期从事海洋生态基础科学研究,整合实验调控、计算生物学与数学模型等多种技术手段,从生物大分子的温度适应机制着手,建立起创新性的跨学科研究体系,系统探讨了“海洋生物温度适应机制与生物分布”这一科学问题,在生物大分子温度适应方面取得了多项创新性成果(Liao et al. 2019, PNAS; Dong et al. 2018, PNAS; Liao et al. 2017, JEB)。该研究是海洋生物大分子温度适应机制与海洋生物地理分布格局系列研究的又一次突破,进一步从RNA水平阐明海洋贝类的高温适应机制,为海洋生物温度适应性进化研究提供了新的思路。

本研究得到国家自然科学基金、中国博士后基金、中国科协青年人才托举工程和中央高校基本科研业务费等项目的资助。

通讯员:邱凯金 成沙沙

文章链接https://doi.org/10.1073/pnas.2113324118

编辑:赵奚赟

责任编辑:李华昌

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