Milkfish is a marine species with e

Milkfish is a marine species with excellent euryhalinity; therefore, the species is widespread and is commercially cultured using a wide range of salinities [55]. Milkfish are able to make energy modulations to achieve a more flexible and high metabolic rate in SW and brackish
water [22]. Studies on salmon revealed that the activity of mitochondrial metabolic enzymes
increase during smoltification in liver, gill, and kidney tissues [10–12]. During smoltification, a
series of physiological changes occur to enable the juveniles to adapt from FW-living to SWliving.
In the gills of smolts, two enzymes involved in glycolysis and six oxidative phosphorylation
enzymes are up-regulated more than twofold [13]. For euryhaline fish in a SWenvironment,
basal metabolism may be more sensitive and changeable than in fish in FW.
To date, various studies have found that cold adaptation commonly affects pathways for
glucose metabolism and fatty acid degradation [25, 56, 57]. Thus, plasma glucose, lactate, and
lipids are generally regarded as reliable parameters for measuring physiological responses in
teleost fish experiencing hypothermia [20, 58]. In milkfish and grass carp, glucose levels
increase rapidly upon exposure to cold treatment; they then decrease to the normal range
within 2 days [25]. Changes in basic metabolism usually reflect switches in the energy supply
source. Glucose, fatty acid and amino acids are well known energy providers. The switch from
glycolysis or the TCA cycle to the oxidative phosphorylation pathway creates ATP as an energy
source [59]. In the milkfish, changes in glucose and fatty acid metabolism have been reported
following exposure to hypothermia [24, 25]. However, these studies did not investigate changes
at the systemic or molecular levels. Enhancement of the limited capacity of stearoyl-CoA desaturase
activity in milkfish suggested that the adaptation mechanisms of the fish in FW could
not cope with hypothermal stress for a sustained period of time [24]. By comparison with the
eurythermal grass carp, milkfish in FW alter their basal metabolic enzyme activities to participate
in glycolysis/gluconeogenesis for a short period. The acute alterations in these metabolic
enzyme activities [25] together with the FPKM changes found here provide strong evidence
that milkfish under hypothermal stress tend to create more enzymes to compensate for their
physiological homeostasis. The use of an NGS approach here provided further and more extensive
data on basal metabolic gene expression under hypothermal stress.
Milkfish is a euryhaline teleost, which modified its physiology to adapt to environments of
different salinities. However, osmoregulation is energy-consuming mechanisms and gill Na+,
K+-ATPase activity decrease under low temperature [26]. Thus, systemic investigation on metabolic
genes expression was provided to verify differences for low-temperature responses in
seawater or freshwater milkfish. The speculations on metabolic pathways based on our KEGG
analysis and the FPKM of NGS data allowed us to compare the transcriptomes of milkfish
from the control and hypothermal groups. In the FW group, high expression of the genes for
GCK, PCK, and L-amino-acid oxidase activity (LAAO) was found. GCK and PCK were known
to be involved in glycolysis and gluconeogenesis [60], while LAAO produces oxaloacetate.
Fumarylacetoacetase (FAH), which was up-regulated in the FW milkfish, might provide
another source of fumarate for the TCA cycle. The increase in amino acid degradation for glycolysis
may be an important mechanism for energy supply in the FWgroup. It is also possible
that ATP created from glucose and amino acids in gluconeogenesis are principal energy providers
in fish exposed to hypothermia [59]. However, the unchanged expression of oxidative
phosphorylation complexes and the down-regulation of expression of acetyl-CoA providers,
such as PDH, and acetyl-Coenzyme A acetyltransferase 1 (ACAT1), suggest that the amount of
energy derived from the TCA cycle might be low in FW milkfish under hypothermia. In the
SW group, hexokinase (HK), PDH and pyruvate carboxylase (PC) were up-regulated while
PCK was down-regulated; thus, more acetyl-CoA and oxaloacetate might be produced in this
group. The energy produced from the TCA cycle in the SW groups was apparently transferred
to oxidative phosphorylation as we identified a slight up-regulation of PDH and ACAT1. Succinate
in the TCA cycle provides electrons to complex 2 in oxidative phosphorylation for ATP
synthesis. The highly up-regulated expression of alpha-ketoglutarate dehydrogenase (OGDH)
and the systemic up-regulation of oxidative phosphorylation complexes 1–5 provided evidence
that ATP synthesis and aerobic respiration were important strategies for the adaptation by SW
milkfish to low temperature.
Up-regulation of oxidative phosphorylation complexes might also be due to the degradation
of fatty acids. The

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ปลานวลจันทร์ทะเลเป็นทะเลกับ euryhalinity ยอดเยี่ยม ดังนั้น สายพันธุ์เป็นที่แพร่หลาย และมีจำหน่ายล้างใช้หลากหลาย salinities [55] ปลานวลจันทร์ทะเลจะสามารถทำให้พลังงาน modulations มีความยืดหยุ่น และสูงอัตราเผาผลาญใน SW และกร่อยน้ำ [22] เปิดเผยการศึกษาปลาแซลมอนที่กิจกรรมของเอนไซม์เผาผลาญยลเพิ่มขึ้นระหว่าง smoltification ในตับ ปลา และเนื้อเยื่อไต [10-12] ระหว่าง smoltification การชุดของการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาที่เกิดขึ้นเพื่อ ให้นกปรับจาก FW ชีวิตไป SWlivingในเหงือกของ smolts สองเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องใน glycolysis และหกฟฟอสโฟเอนไซม์ได้ควบคุมขึ้นมากกว่าสองเท่า [13] สำหรับปลา euryhaline ใน SWenvironmentการเผาผลาญ basal อาจสำคัญมากขึ้น และการเปลี่ยนแปลงมากกว่าในปลาใน FWวันที่ ศึกษาต่าง ๆ พบว่า ปรับตัวเย็นมักมีผลต่อทางเดินสำหรับกลูโคสการเผาผลาญและกรดไขมันลด [25, 56, 57] ดังนั้น เลือด น้ำนม และไขมันโดยทั่วไปถือเป็นพารามิเตอร์สำหรับการวัดการตอบสนองทางสรีรวิทยาในที่เชื่อถือได้ปลา teleost ประสบ hypothermia [20, 58] ปลานวลจันทร์ทะเลและหญ้าปลาคาร์พ ระดับน้ำตาลในเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อสัมผัสกับเย็นรักษา พวกเขาลดลงเป็นช่วงปกติแล้วภายใน 2 วัน [25] การเปลี่ยนแปลงในการเผาผลาญพื้นฐานมักจะสะท้อนให้เห็นถึงสวิตช์ในการจัดหาพลังงานแหล่งที่มา กลูโคส กรดไขมัน และกรดอะมิโนคือ พลังงานที่รู้จักกันดีให้บริการ เปลี่ยนจากglycolysis หรือรอบ TCA การเดินฟฟอสโฟสร้าง ATP เป็นพลังงานแหล่ง [59] ในปลานวลจันทร์ทะเล การเปลี่ยนแปลงในการเผาผลาญน้ำตาลกลูโคสและกรดไขมันที่ได้รับรายงานต่อสัมผัสกับ hypothermia [24, 25] อย่างไรก็ตาม การศึกษาเหล่านี้ได้ตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงในระดับระบบ หรือระดับโมเลกุล การเพิ่มกำลังการผลิตที่จำกัดของ stearoyl CoA desaturaseกิจกรรมในปลานวลจันทร์ทะเลแนะนำว่า กลไกการปรับตัวของปลาใน FW สามารถไม่รับมือกับความเครียดของ hypothermal ยั่งยืนในช่วงเวลา [24] ด้วยการeurythermal ปลาเฉา ปลานวลจันทร์ทะเลใน FW เปลี่ยนกิจกรรมของเอนไซม์เผาผลาญฐานร่วมใน glycolysis/สร้าง กลูโคสในระยะสั้น ๆ การเปลี่ยนแปลงเฉียบพลันในการเผาผลาญอาหารเหล่านี้กิจกรรมของเอนไซม์ [25] แป FPKM นี่มีหลักฐานที่ปลานวลจันทร์ทะเลภายใต้ความเครียด hypothermal มักจะ สร้างเอนไซม์เพิ่มเติมเพื่อชดเชยการสภาวะสมดุลทางสรีรวิทยา วิธีการใช้ NGS นี่กว้างขวางมากขึ้น และให้เพิ่มเติมข้อมูลบนเผาผลาญยีนฐานภายใต้ความเครียด hypothermalปลานวลจันทร์ทะเลเป็นการ teleost euryhaline ซึ่งแก้ไขสรีรวิทยาของการปรับตัวกับสภาพแวดล้อมของsalinities แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม osmoregulation คือ กลไกพลังงานและ gill Na +K + -ATPase ลดกิจกรรมภายใต้อุณหภูมิต่ำ [26] ดังนั้น ระบบการตรวจสอบในการเผาผลาญอาหารแสดงออกของยีนได้จัดเตรียมให้ตรวจสอบความแตกต่างของอุณหภูมิต่ำการตอบสนองในน้ำทะเลหรือน้ำจืดปลานวลจันทร์ทะเล Speculations บนทางเดินเผาผลาญตาม KEGG ของเราการวิเคราะห์และข้อมูล FPKM NGS ให้เราเปรียบเทียบ transcriptomes ของปลานวลจันทร์ทะเลจากการควบคุมและกลุ่ม hypothermal ในกลุ่ม FW สูงแสดงออกของยีนสำหรับการพบกิจกรรม oxidase GCK, PCK และ L กรดอะมิโน (LAAO) รู้จัก GCK และ PCKการมีส่วนร่วมใน glycolysis และสร้างกลูโคส [60], ในขณะที่ LAAO ผลิต oxaloacetateFumarylacetoacetase (ฟ้า), ซึ่งเป็นควบคุมขึ้นในปลานวลจันทร์ทะเล FW อาจให้แหล่งอื่นของ fumarate สำหรับวัฏจักร TCA การเพิ่มกรดอะมิโนสลายการ glycolysisอาจจะเป็นกลไกสำคัญสำหรับการจัดหาพลังงานในการ FWgroup นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ATP ที่สร้างจากกลูโคสและกรดอะมิโนในการสร้างกลูโคสเป็นพลังงานหลักผู้ให้บริการในปลาสัมผัสกับ hypothermia [59] อย่างไรก็ตาม ไม่เปลี่ยนแปลงนิพจน์ของออกซิเดชันคอมเพล็กซ์ phosphorylation และระเบียบลงของนิพจน์ของ acetyl-CoA ผู้ให้บริการเช่น PDH และ acetyl-โคเอนไซม์คิว acetyltransferase 1 (ACAT1), แนะนำที่จำนวนพลังงานที่ได้จากวัฏจักร TCA อาจต่ำใน FW ปลานวลจันทร์ทะเลใต้ hypothermia ในกลุ่ม SW, hexokinase (HK), PDH และ pyruvate carboxylase (พีซี) ถูกกำหนดขึ้นในขณะที่PCK ถูกลงควบคุม ดังนั้น acetyl-CoA และ oxaloacetate เพิ่มเติมอาจจะผลิตในนี้กลุ่ม เห็นได้ชัดว่ามีการโอนย้ายพลังงานที่ผลิตจากวัฏจักร TCA ในกลุ่ม SWการฟฟอสโฟรี ตามที่เราระบุขึ้นเล็กน้อยกฏระเบียบของ PDH และ ACAT1 Succinateในลักษณะของ วงจรให้อิเล็กตรอน 2 ซับซ้อนในฟฟอสโฟ ATPการสังเคราะห์ การแสดงออกที่ควบคุมขึ้นอย่างมากของอัลฟา-ketoglutarate พร่อง (OGDH)หลักฐานและระเบียบขึ้นระบบของฟฟอสโฟรีคอมเพล็กซ์ 1 – 5การสังเคราะห์ ATP และแอโรบิกหายใจเป็นกลยุทธ์สำคัญในการปรับตัวโดย SWปลานวลจันทร์ทะเลอุณหภูมิต่ำกฎระเบียบขึ้นของคอมเพล็กซ์ฟฟอสโฟอาจเนื่องจากการเสื่อมสภาพของกรดไขมัน การ