發(fā)布時(shí)間：2020-04-06 01:24

【摘要】：氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)作為一種工程納米材料由于其獨(dú)特的理化性質(zhì),在眾多領(lǐng)域具有潛在應(yīng)用價(jià)值。與此同時(shí)GO對人體和環(huán)境動(dòng)物的毒性越來越引起人們的關(guān)注,研究其可能產(chǎn)生的毒副作用機(jī)制及安全性評價(jià)顯得尤為重要。模式生物秀麗線蟲因其獨(dú)特優(yōu)勢在生態(tài)毒理學(xué)研究中得到廣泛應(yīng)用,并逐步建立起多重指標(biāo)分析系統(tǒng),不斷改進(jìn)研究技術(shù)以提高生態(tài)毒性中的靈敏度和檢測速度。實(shí)驗(yàn)室前期研究已對GO致秀麗線蟲的毒性效應(yīng)的機(jī)理有了一定研究,從mRNA、miRNA及l(fā)ncRNA水平闡述了可能的GO毒性作用機(jī)制。circRNAs是一類通過特殊剪接方式形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的RNA分子,可通過多種方式調(diào)控生物學(xué)過程,但其調(diào)控工程納米材料毒性效應(yīng)方面的作用仍然不清楚。本研究以線蟲為模式動(dòng)物,研究circRNAs在體調(diào)控GO致秀麗線蟲毒性效應(yīng)的分子機(jī)制。利用新一代測序結(jié)合qRT-PCR試驗(yàn),對GO暴露后差異表達(dá)的circRNAs進(jìn)行了篩選和鑒定。為了更接近實(shí)際環(huán)境中GO暴露情況,我們用環(huán)境相關(guān)劑量100μg/L進(jìn)一步篩選到10個(gè)差異表達(dá)circRNAs,包括8個(gè)下調(diào)的circRNAs和2個(gè)上調(diào)的circRNAs。利用RNAi干擾技術(shù)及對ROS、運(yùn)動(dòng)行為兩個(gè)毒性評價(jià)指標(biāo)的檢測,我們發(fā)現(xiàn)circ_0000201、circ_0000247的缺失可能誘導(dǎo)GO毒性的產(chǎn)生,反之,circ_0000115敲減后介導(dǎo)一種保護(hù)機(jī)制抵抗GO毒性。此外在環(huán)境相關(guān)劑量10μg/L下也能檢測到GO暴露對circ_0000201、circ_0000247干擾線蟲的毒副作用。這進(jìn)一步表明了circRNAs在GO暴露安全性評價(jià)中的環(huán)境意義。我們進(jìn)一步對circ_0000115調(diào)控GO毒性的分子機(jī)制進(jìn)行解析。結(jié)果表明circ_0000115通過與IFC-2蛋白結(jié)合,再經(jīng)由Insulin/IGF-1信號(hào)通路中的daf-16在秀麗線蟲腸道中發(fā)揮調(diào)控GO在體毒性的作用。此外circ_0000115同時(shí)也在神經(jīng)元中發(fā)揮功能,影響JNK信號(hào)通路中jnk-1、mek-1轉(zhuǎn)錄水平的表達(dá)。本研究從全基因組的范圍內(nèi)篩選調(diào)控環(huán)境相關(guān)劑量下GO體內(nèi)毒性的circRNAs,并鑒定其生物學(xué)功能。進(jìn)一步闡述circ_0000115調(diào)控GO致秀麗線蟲體內(nèi)毒性過程中的具體分子機(jī)制,為后續(xù)開展研究秀麗線蟲circRNAs在工程納米材料體內(nèi)毒性及其他生物過程中的調(diào)控功能和作用機(jī)制研究提供參考和依據(jù)。
【圖文】：

圖 1.1 circRNAs 的兩種生成機(jī)制套（套索驅(qū)動(dòng)環(huán)化及內(nèi)含子配對環(huán)化）[21].1.2 circRNAs 的分類circRNAs 根據(jù)來源不同可分為三類：外顯子環(huán)化 RNA（ecRNAs）、內(nèi)含化 RNA（ciRNAs）、既有外顯子也有內(nèi)含子環(huán)化 RNA（elciRNAs）（圖 1.2）大數(shù)circRNAs 為ecRNAs，其環(huán)化過程需要經(jīng)典剪接信號(hào)以及內(nèi)含子來調(diào)控[iRNAs 的形成依賴于 5’剪接位點(diǎn) 7nt GU 富集元件和 3’端 11nt C 富集元件主要分布在細(xì)胞核內(nèi)，并含有少量 miRNA 結(jié)合位點(diǎn)。一種 ciRNA，ci-ankrd過促進(jìn)轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合從而順式調(diào)控母本基因表達(dá)[31]。ciRNA 中含有一種特環(huán)狀 RNA，trciRNAs。trciRNAs 由轉(zhuǎn)運(yùn) RNA（tRNA）前體剪接生成，它的依賴于保守 tRNA motif 以及蛋白酶的參與[32]。elciRNAs 是因其含有內(nèi)含子同于 ecRNAs，，剪接過程有別于 ecRNA，具體機(jī)制還不清楚。

circRNAs的分類[25]
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB383.1;R99

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 張燕芬;王大勇;;利用模式動(dòng)物秀麗線蟲建立環(huán)境毒物毒性的評估研究體系[J];生態(tài)毒理學(xué)報(bào);2008年04期

本文編號(hào)：2615799