基于转录因子的框架用于监测牡蛎的压力状态：在保护与恢复中的应用

《Marine Biotechnology》：A Transcription Factor-based Framework for Monitoring Stress Status in Oysters: Applications in Conservation and Restoration

潮汐应力诱导太平洋牡蛎转录因子调控网络变化，ATAC-seq与RNA-seq结合鉴定出Cg-CTCF和Cg-MYBA显著上调，RNA干扰证实其增强热应激存活，实地验证表明可作牡蛎礁管理分子标记。

　　

摘要

由于气候变化的影响，开发有效的分子指标来监测沿海物种的压力状态已成为当务之急。然而，压力反应的复杂性（这些反应由多个基因调控）限制了单基因方法在准确反映压力状态方面的有效性。转录因子（TFs）是全面评估压力反应的有希望的候选者，因为它们调控着许多应对压力的基因。在这项研究中，我们提出了一个框架，用于识别能够反映太平洋牡蛎（Crassostrea gigas）压力状态的转录因子指标。具体来说，我们将牡蛎暴露在高潮、中潮和低潮条件下，以评估它们对潮汐引起的压力的生理反应。通过对转座酶可及染色质测序（ATAC-seq）所得到的差异可及染色质峰进行富集分析，我们识别出几个关键的转录因子。其中，CCCTC结合因子（Cg-CTCF）和MYB原癌基因A（Cg-MYBA）在潮汐引起的压力下显著上调，并且根据RNA-seq的结果，它们在调控网络中占据关键位置。RNA干扰实验证实，这两个基因有助于提高牡蛎在热应力（影响牡蛎的主要压力源）下的存活率。此外，野外实验表明，在自然压力条件下，这些基因也显著上调，这表明它们具有作为牡蛎礁管理指标的潜力。据我们所知，这是首次将ATAC/RNA-seq与体内转录因子敲低技术和野外验证相结合，以提出实用的转录因子压力指标的研究。我们倡导广泛应用我们的框架，探索转录因子作为海洋生物健康状态的分子指标，从而为保护管理提供科学依据。