本文關(guān)鍵詞：蛻皮激素通過上調(diào)自噬相關(guān)基因12的表達來促進中腸程序性細胞死亡　出處：《山東大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：研究背景、存在的科學(xué)問題與研究意義昆蟲要經(jīng)歷蛻皮(molting)和變態(tài)(metamorphosis)兩個階段才可以完成從幼蟲向成蟲的轉(zhuǎn)變。在幼蟲變態(tài)時期,昆蟲的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大變化,變化最為明顯的就是中腸,表現(xiàn)為幼蟲中腸的消失與成蟲中腸的形成。幼蟲中腸的消亡是由程序性細胞死亡(programmed cell death, PCD)介導(dǎo)的,PCD主要包括凋亡與自噬。蛻皮激素(20-Hydroxyecdysone,20E)對變態(tài)和PCD都有一定的促進作用。自噬是一個將自身廢舊的細胞器如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體以及一些細胞蛋白吞噬,并送往溶酶體,將其消化掉的過程,為自身代謝的需要以及某些細胞器的更新提供能量。細胞凋亡是指細胞在一定的情境下,受內(nèi)部遺傳機制的調(diào)控來自動結(jié)束生命的過程。細胞凋亡是機體為適應(yīng)環(huán)境而做出的主動的行為,其過程涉及到一系列相關(guān)基因的激活、表達以及調(diào)控等的作用;它并不是病理條件下,對機體產(chǎn)生損傷的一種現(xiàn)象,是為更好地適應(yīng)生存條件而自發(fā)進行的一種死亡過程。在棉鈴蟲中腸的組織重建過程中,自噬和凋亡均會發(fā)生。自噬的發(fā)生以及自噬體形成都依賴于一系列ATG蛋白及兩個類泛素樣蛋白偶聯(lián)結(jié)合系統(tǒng)的相互協(xié)作才能順利進行。ATG5與ATG12作為自噬膜延伸過程中的“核心”蛋白,為自噬體形成所必須。在昆蟲的生長發(fā)育過程中,PCD對消化多余的細胞、增加受限細胞的數(shù)量及維持體內(nèi)的動態(tài)平衡都是必不可少的。有研究表明在果蠅的生長發(fā)育過程中,已經(jīng)有兩種PCD被發(fā)現(xiàn),一個是自噬,；另外一個是凋亡。有報道稱在果蠅中腸PCD過程中是自噬在起決定作用,而在家蠶中的報道發(fā)現(xiàn)自噬早于凋亡的發(fā)生。本文主要研究自噬相關(guān)基因ATG12在棉鈴蟲中腸PCD過程中的功能,并在棉鈴蟲表皮細胞系上做進一步的驗證,為害蟲的防治提供靶標基因。研究結(jié)果以及結(jié)論我們以棉鈴幼蟲與表皮細胞系為實驗對象,研究自噬相關(guān)蛋白ATG12在棉鈴蟲中腸變態(tài)發(fā)育過程中的作用及激素調(diào)控功能。得到以下實驗結(jié)果：ATG12在棉鈴蟲表皮、中腸和脂肪體中均有表達,在6-72 h表達量上調(diào)持續(xù)至6-120 h,到蛹期表達量明顯下降；20E上調(diào)ATG12的表達,并且促進與ATG5的結(jié)合；變態(tài)時期,ATG12在中腸中發(fā)揮著重要的作用,蟲體上干擾掉ATG12,導(dǎo)致棉鈴蟲的化蛹時間延遲及中腸PCD的延緩；棉鈴蟲表皮細胞系上干擾掉ATG12,減弱了經(jīng)20E誘導(dǎo)后的LC3-II的形成及caspase3、caspase5的片段化�；谏鲜鲅芯�,我們得出ATG12在自噬與凋亡中的作用及與20E之間的關(guān)系。20E能夠上調(diào)ATG12的表達及ATG12與ATG5的結(jié)合,ATG12對棉鈴蟲中腸PCD是必須的,在棉鈴蟲中腸PCD過程中自噬與凋亡均有發(fā)生。論文的創(chuàng)新點及結(jié)論發(fā)現(xiàn)20E可以上調(diào)ATG12與ATG5的結(jié)合,ATG12在中腸的組織重建過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用；在中腸PCD過程中自噬受阻,凋亡也會受到影響。這些結(jié)果對研究棉鈴蟲中腸的組織重建過程有一定的參考及借鑒作用。
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q963

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