本文關(guān)鍵詞：鎘誘導(dǎo)果蠅壽命改變與DNA甲基化相關(guān)基因表達改變及其可遺傳性初步研究　出處：《陜西師范大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：近年來,重金屬離子隨著人類的活動不斷被釋放到環(huán)境中,由此帶來的環(huán)境風(fēng)險已經(jīng)引起人們廣泛關(guān)注。其中重金屬污染嚴重之一的金屬鎘(Cadmium,Cd),是公認的可致癌物,其對生物體會產(chǎn)生較大的危害,侵入生物體內(nèi)的方式是通過消化道、呼吸道及皮膚等。鎘被釋放到環(huán)境中,其具有穩(wěn)定性可不斷的積累于植物體及動物體,后通過食物鏈進入人體內(nèi)威脅人體健康。眾多研究表明,鎘能誘導(dǎo)抑制機體內(nèi)抗氧化酶(SOD、CAT)活性,造成機體內(nèi)自由基的大量積累,抗氧化系統(tǒng)的失衡就會導(dǎo)致機體諸多生理或病理變化。此外鎘的毒性作用通過脅迫生物發(fā)生表觀遺傳變異而導(dǎo)致基因表達異常以及基因組不穩(wěn)定。目前研究表觀遺傳多集中于基因組DNA甲基化水平與特殊基因啟動子區(qū)甲基化修飾及甲基轉(zhuǎn)移酶活性的改變等,同時近年來許多證據(jù)顯示,環(huán)境因子誘導(dǎo)的表觀遺傳改變具有可遺傳性。本研究以黑腹果蠅(Drosophila melanogaster)Canton-S品系為實驗動物,從F0代開始,以質(zhì)量濃度26.0 mg/L的鎘分別進行雌處理、雄處理或雌雄處理,子代去脅迫或以同種方式繼續(xù)處理,連續(xù)培養(yǎng)及處理5代(Fo-F4),在生理水平上檢測每代不同處理組果蠅壽命、生殖力改變；以Real-time PCR方法在分子水平上檢測了鎘處理后不同處理組各代果蠅DNA甲基化修飾系統(tǒng)相關(guān)基因(dDnmt2、 dMBD2/3)和細胞凋亡相關(guān)基因(p53、Caspase-3)的表達改變。實驗結(jié)果如下：1.鎘對果蠅壽命產(chǎn)生了較明顯抑制作用。鎘處理親代后子代雌、雄果蠅的平均壽命、中間壽命、最高壽命與對照組相比,均顯著縮短(p0.05)。處理的代數(shù)越多,對子代壽命的抑制作用愈顯著,子代的壽命縮短程度處理4代處理3代處理2代處理1代。鎘脅迫果蠅壽命的縮短在不同處理組間,雌雄處理組與雌處理組或雄處理組相比較具有顯著性差異。去脅迫條件下,鎘對果蠅壽命的抑制作用可向后代至少傳遞2代。揭示重金屬鎘對果蠅壽命有抑制作用,且這一影響去脅迫可傳遞到子代,鎘毒性可能對果蠅有遺傳風(fēng)險。2.鎘脅迫對果蠅生殖力產(chǎn)生了較明顯抑制作用。連續(xù)5代實驗發(fā)現(xiàn),在每代鎘處理后實驗組雌蠅所產(chǎn)子代的羽化數(shù)目減少(p0.05)表明重金屬鎘可導(dǎo)致果蠅生殖力減弱。處理代數(shù)越多,對其生殖力影響愈顯著,果蠅生殖力受抑制程度處理4代處理3代處理2代處理1代。此外,鎘脅迫果蠅生殖力的下降在不同處理組間,雌雄處理組與雌處理組或雄處理組相比較具有顯著性差異。去脅迫條件下,鎘對果蠅生殖力的抑制作用可向后代傳遞1代。3. Real-time PCR結(jié)果顯示,鎘脅迫后果蠅甲基化相關(guān)基因dMBD2/3、dDnmt2在mRNA表達水平上調(diào),與對照組比較具顯著性差異(p0.05)。處理代數(shù)越多,基因的表達上調(diào)越顯著,處理4代處理3代處理2代處理1代。不同處理組雌處理組、雄處理組及雌雄處理組間表達無規(guī)律性差異。去脅迫條件下,dMBD2/3、dDnmt2的表達改變可向后代傳遞2代。結(jié)果暗示重金屬鎘脅迫對果蠅的毒性作用可能與DNA甲基化過程相關(guān)聯(lián)。4.鎘脅迫后果蠅凋亡相關(guān)基因p53、Caspase-3在mRNA表達水平上調(diào),與對照組比較具顯著性差異(p0.05)。處理代數(shù)越多,基因的表達上調(diào)越顯著。此外,不同處理組雌處理組、雄處理組及雌雄處理組間p53、Caspase-3在mRNA水平的表達無顯著差異。去脅迫條件下,Caspase-3的表達改變可向后代傳遞1代。綜合前述實驗結(jié)果我們推測,鎘脅迫可能通過表觀遺傳方式調(diào)控凋亡相關(guān)基因的表達,進而誘導(dǎo)果蠅衰老死亡。研究重金屬鎘對果蠅生殖力、壽命的影響,對果蠅DNA甲基化、細胞凋亡相關(guān)基因的表達改變,以及這些改變的可遺傳性,為進一步探討鎘的毒理作用及分子機制奠定了實驗基礎(chǔ),為環(huán)境因子誘導(dǎo)的表觀遺傳變異及其可遺傳性研究提供了實驗依據(jù),為規(guī)避如重金屬類的環(huán)境因子誘發(fā)的表觀遺傳變異引起對未來生態(tài)系統(tǒng)的影響和遺傳風(fēng)險奠定理論基礎(chǔ)。
[Abstract]:In recent years , heavy metal ions have been released into the environment as human activities are continuously released into the environment . The results are as follows : Cadmium ( Cd ) , which is one of the serious pollution of heavy metals , is a recognized carcinogen . In addition , the effect of Cd on the reproductive capacity of fruit fly was significantly different between treatment groups , and the effect of Cd on the reproductive capacity of fruit fly could be transferred to offspring for 1 generation . The results suggest that Cd stress may regulate the expression of p53 and Caspase - 3 genes in the offspring . The results suggest that Cd stress may regulate the expression of p53 and Caspase - 3 in the offspring . The results suggest that Cd stress may regulate the expression of p53 and Caspase - 3 in the offspring .

【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X171.5;Q963

【參考文獻】

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1 蔣英子,陳龍,高偉,周娟,季吟秋,朱善良;鎘暴露大鼠血中白細胞介素-2和皮質(zhì)醇水平及白細胞免疫功能的變化[J];環(huán)境與健康雜志;2002年05期

2 李慶榮;鄧小娟;楊婉瑩;黃志君;鐘仰進;曹陽;夏慶友;;果蠅蛻皮激素誘導(dǎo)程序性細胞死亡的遺傳調(diào)控因子[J];昆蟲學(xué)報;2006年01期

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本文編號：1392673