基因组尺度代谢网络（Genome-scalemetabolic network，GSMN）已被证明是生物体代谢系统分析的有效工具，可用于深入研究包括模式和非模式生物在内的许多生物体的代谢功能和机制。然而，对水生动物尤其是水生甲壳类动物代谢的系统研究却鲜有报道。

孙金生团队以中华绒螯蟹Y器官转录组测序数据为基础，构建了中华绒螯蟹Y器官GSMN，同时对中华绒螯蟹细胞组成成分进行分析并构建了适用于网络模拟的生物量方程。中华绒螯蟹Y器官GSMN包含1645个反应、1885个unigene和1524个代谢物，分布在100条通路和11个子系统中。GSMN的功能模块和中心度分析显示了Y器官的主要代谢功能。进一步分析眼柄切除后Y器官中unigene的差异表达，发现网络中191个unigene上调，283个unigene下调。与蜕皮激素合成途径相关的unigene均上调，这与眼柄切除后蜕皮激素分泌增加的报道一致。此外，本研究还比较了中华绒螯蟹Y器官、眼柄和肝胰腺的基因组尺度代谢网络，揭示了特定代谢反应与各器官功能的关系。本研究重构的GSMN为进一步了解Y器官的生理功能提供了一种新的方法和新的线索。为研究中华绒螯蟹生长过程中不同器官间的代谢机制和多器官协同分析提供了新的平台。

图1 中华绒螯蟹Y-器官基因组尺度代谢网络

图2中华绒螯蟹Y-器官基因组尺度代谢网络模块分析

该研究以“Reconstruction of EriocheirSinensis Y-organ genome-scale metabolic network and differential analysisafter eyestalk ablation”为题，于2020年9月7日在Frontiers in Genetics在线发表（https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fgene.2020.532492/abstract）。天津师范大学王彬为第一作者，天津师范大学生命科学学院郝彤教授和孙金生教授为共同通讯作者。本研究得到了国家重点研发计划，国家自然科学基金，天津市人才发展特殊支持计划高层次创新创业团队项目，天津师范大学博士基金和天津市高等学校创新团队建设规划项目的资助。