海洋酸化刺激仔稚魚上皮細胞HSP27調控酸鹼平衡之研究

Acid-base regulation and stress-resistant of Japanese medaka embryos under ocean acidification

陳冠霖(Guan-Lin Chen)

指導教授 ： 黃鵬鵬

國立臺灣大學/生命科學院/漁業科學研究所/碩士(2014年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2014.01684

摘要

近年由於大氣中二氧化碳(CO2)濃度升高，導致海洋生態系統受到嚴重影響，其中包括海水溫度、含氧量、酸鹼值等變異。
本研究運用日本種稻田魚擁有廣鹽性適應特性、完整基因體資源庫與發生學研究等實驗操作優勢，用以探討當硬骨魚仔稚時期面臨高CO2酸化的海水環境中，個體抗逆境蛋白、表皮離子細胞分化相關基因、以及酸鹼調控基因之表現相。實驗發現海水酸化會造成仔稚魚在2~5 dpf時期面臨發育生長瓶頸，同時酸鹼調控基因之表現有顯著提升現象；另一方面，抗逆境蛋白olhsp27a之表現可能在細胞面臨高碳酸緊迫壓力時扮演著重要角色。利用蛋白免疫染色技術發現olhsp27a表現於離子細胞，進一步運用反義核酸 (morpholino antisense oligonucleotides)抑制olHsp27a蛋白表現後，除了顯著抑制仔魚排酸機制，而酸鹼調節相關基因的表現亦發生回饋補償效應。綜合以上結果我們推論：離子細胞內hsp27a會受細胞外CO2的刺激啟動離子運輸蛋白的轉錄後修飾，進而調控表皮細胞的酸鹼恆定。

關鍵字

仔稚魚 ； 海洋酸化 ； 酸鹼調控 ； 熱休克蛋白 ； 二氧化碳

並列摘要

無資料

並列關鍵字

fish larvae ； ocean acidification ； acid-base regulation ； heat shock protein ； carbon dioxide

參考文獻

Adhikari, A. S., Rao, K. S., Rangaraj, N., Parnaik, V. K., & Rao, C. M. (2004). Heat stress-induced localization of small heat shock proteins in mouse myoblasts: intranuclear lamin A/C speckles as target for alpha B-crystallin and Hsp25. Exp Cell Res, 299(2), 393-403. doi: DOI 10.1016/j.yexcr.2004.05.032

Ali, A., Bharadwaj, S., O'Carroll, R., & Ovsenek, N. (1998). HSP90 interacts with and regulates the activity of heat shock factor 1 in Xenopus oocytes. Mol Cell Biol, 18(9), 4949-4960.

Bryantsev, A. L., Loktionova, S. A., Ilyinskaya, O. P., Tararak, E. M., Kampinga, H. H., & Kabakov, A. E. (2002). Distribution, phosphorylation, and activities of Hsp25 in heat-stressed H9c2 myoblasts: a functional link to cytoprotection. Cell Stress & Chaperones, 7(2), 146-155. doi: Doi 10.1379/1466-1268(2002)007<0146:Dpaaoh>2.0.Co;2

Caldeira, K., & Wickett, M. E. (2005). Ocean model predictions of chemistry changes from carbon dioxide emissions to the atmosphere and ocean. J Geophys Res-Oceans, 110(C9). doi: Artn C09s04Doi 10.1029/2004jc002671

Claiborne, J. B., & Evans, D. H. (1992). Acid-Base-Balance and Ion Transfers in the Spiny Dogfish (Squalus-Acanthias) during Hypercapnia - a Role for Ammonia Excretion. J Exp Zool, 261(1), 9-17. doi: DOI 10.1002/jez.1402610103