敲除生物鐘基因Period對家蠶抗菌能力的影響
發(fā)布時間:2021-09-19 06:11
生物鐘作為生物體內控制時空節(jié)律的生理機制,影響著多種復雜的生物功能。家蠶是唯一被完全馴化和畜牧化家養(yǎng)的昆蟲,也是中國特色的無脊椎模式動物,是農林害蟲—鱗翅目昆蟲唯一的模式昆蟲。家蠶生物鐘分子作用環(huán)路的核心成員,在蛋白質分子進化和相互作用網(wǎng)絡等方面,與哺乳動物甚至與果蠅和線蟲等經(jīng)典模式昆蟲有較大差異。研究家蠶的生物鐘分子作用機制,對于深入探明鱗翅目昆蟲的復雜生理行為分子機制,進一步有效開展家蠶飼養(yǎng)與鱗翅目害蟲防治具有重要的作用。為了探究家蠶生物鐘與先天免疫系統(tǒng)之間的關聯(lián),本文利用本實驗室創(chuàng)制的生物鐘周期基因(Per)敲除突變體純系(Per-/-),系統(tǒng)研究了突變體家蠶對高溫逆境環(huán)境和染菌生物侵染后的存活時間變化及其影響機制。主要結果如下:(1)周期基因敲除家蠶(Per-/-)的轉錄和蛋白水平驗證利用40種生物的PER蛋白序列進行系統(tǒng)發(fā)育進化樹的構建,發(fā)現(xiàn)家蠶PER蛋白與煙草天蛾同源性最高(約90.00%),與擬暗果蠅等雙翅目昆蟲也有較高同源性(約70.00%),但與脊索動物之間同源性只有60.00%左右。家蠶PER蛋白具有保守的PAS和PAC結構域且排列方式和其他物種類似。PER蛋白三維...
【文章來源】:蘇州大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1),?CLOCK/BMAL1復合體還激活核受體REV-ERBcx??
敲除生物鐘基因Period對家蠶抗菌能力的影響?引言??天會逐漸被隣酸化修飾(Zeng?era/.,?1996;?Edery?da/.,?1994),最終導致它們的降??解,從而釋放對CLK/CYC活性的抑制,并開始一個新的轉錄周期。這個分子時??鐘是通過CRY的激活來接收環(huán)境信號-光的輸入(Emery?e/a/.,?2000;?Stanewsky?W??a/.,1998)。??'?\?\AA-),@,??\?\?;?D-Box?J?;?.?!??AA/?(cLK?。悖悖??\??\??\?@)?\??〔PER:?\?一人一??—^?^?n?vcLK)fYc)??;?Per,'m?^Vbox?'??cytoplasm?nucleus??圖1.2果蠅生物鐘分子機制??注:圖片摘自(Hardin以fl/.,?2013)??在第二個轉錄反饋回路中(圖1.2),?CLK和CYC驅動VRILLE?(VRI)和??PAR?DOMAIN?PROTEIN?1?s?(PDP1?s)的表達,分別抑制和激活Clock的轉錄??(Hardin,?2011)。兩個轉錄反饋環(huán)控制多個時鐘控制基因(Clock?control?genes,??CCGs),但有趣的是會產生反相的mRNA振蕩(Zhang?“.,2012)。PER和TIM??的合成和降解在一整天都受到嚴格的調節(jié),而這一復雜的調節(jié)對于設定晝夜節(jié)??律起搏器的速度至關重要。實際上,PER和TIM的積累以及核易位的延遲對于??產生穩(wěn)定的24?h周期節(jié)律至關重要。PER和TIM的豐度在轉錄,轉錄后和翻譯??后水平都受到嚴格的調節(jié)。??5??
息來??補償這種變化以相應地調整飛行方向(Reppert?d?〇/.,?2010)。??A??B??i?%?——?uv??z?k?Polanzed?light??<A??Cytoplasm?,?i??\\?Nucleus?j?H?Dorsal?Rim??/?Zl????per?-?E^L^I^toin?-????-???Central?Complex??\?V?^?j?fl?A??\?^?Motor??System??Motor?Output??圖1.3帝王蝶生物鐘分子機制??注:圖片摘自(Zhu?e/?a/.,2008)??帝王蝶的生物鐘分子機制與哺乳動物及果蠅的類似,都是由負反饋環(huán)路組??成的,但在生物鐘的分子組成上又有所不同。在帝王蝶中(圖1.3),核心的時??鐘基因包括編碼激活因子的Clock和Cycle,以及編碼抑制因子的Per、Tim、??Cry2。CLOCK?與?CYCLE?形成的異源二聚體?CLK/CYC?結合到?Per、Tim、Cry2??等基因啟動子區(qū)的E-box上,從而驅動這些基因的轉錄。果蠅中PER和TIM形??成異源二聚體入核抑制CLK/CYC的活性,從而抑制Per和Tim的轉錄。在帝王??蝶中,PER、TIM、CRY2在細胞質中形成異源三聚體,CRY1作為光受體接收??光信號后,三聚體PER/TIM/CRY2中的TIM被降解,PER發(fā)生磷酸化,隨后??7??
本文編號:3401175
【文章來源】:蘇州大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:113 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1),?CLOCK/BMAL1復合體還激活核受體REV-ERBcx??
敲除生物鐘基因Period對家蠶抗菌能力的影響?引言??天會逐漸被隣酸化修飾(Zeng?era/.,?1996;?Edery?da/.,?1994),最終導致它們的降??解,從而釋放對CLK/CYC活性的抑制,并開始一個新的轉錄周期。這個分子時??鐘是通過CRY的激活來接收環(huán)境信號-光的輸入(Emery?e/a/.,?2000;?Stanewsky?W??a/.,1998)。??'?\?\AA-),@,??\?\?;?D-Box?J?;?.?!??AA/?(cLK?。悖悖??\??\??\?@)?\??〔PER:?\?一人一??—^?^?n?vcLK)fYc)??;?Per,'m?^Vbox?'??cytoplasm?nucleus??圖1.2果蠅生物鐘分子機制??注:圖片摘自(Hardin以fl/.,?2013)??在第二個轉錄反饋回路中(圖1.2),?CLK和CYC驅動VRILLE?(VRI)和??PAR?DOMAIN?PROTEIN?1?s?(PDP1?s)的表達,分別抑制和激活Clock的轉錄??(Hardin,?2011)。兩個轉錄反饋環(huán)控制多個時鐘控制基因(Clock?control?genes,??CCGs),但有趣的是會產生反相的mRNA振蕩(Zhang?“.,2012)。PER和TIM??的合成和降解在一整天都受到嚴格的調節(jié),而這一復雜的調節(jié)對于設定晝夜節(jié)??律起搏器的速度至關重要。實際上,PER和TIM的積累以及核易位的延遲對于??產生穩(wěn)定的24?h周期節(jié)律至關重要。PER和TIM的豐度在轉錄,轉錄后和翻譯??后水平都受到嚴格的調節(jié)。??5??
息來??補償這種變化以相應地調整飛行方向(Reppert?d?〇/.,?2010)。??A??B??i?%?——?uv??z?k?Polanzed?light??<A??Cytoplasm?,?i??\\?Nucleus?j?H?Dorsal?Rim??/?Zl????per?-?E^L^I^toin?-????-???Central?Complex??\?V?^?j?fl?A??\?^?Motor??System??Motor?Output??圖1.3帝王蝶生物鐘分子機制??注:圖片摘自(Zhu?e/?a/.,2008)??帝王蝶的生物鐘分子機制與哺乳動物及果蠅的類似,都是由負反饋環(huán)路組??成的,但在生物鐘的分子組成上又有所不同。在帝王蝶中(圖1.3),核心的時??鐘基因包括編碼激活因子的Clock和Cycle,以及編碼抑制因子的Per、Tim、??Cry2。CLOCK?與?CYCLE?形成的異源二聚體?CLK/CYC?結合到?Per、Tim、Cry2??等基因啟動子區(qū)的E-box上,從而驅動這些基因的轉錄。果蠅中PER和TIM形??成異源二聚體入核抑制CLK/CYC的活性,從而抑制Per和Tim的轉錄。在帝王??蝶中,PER、TIM、CRY2在細胞質中形成異源三聚體,CRY1作為光受體接收??光信號后,三聚體PER/TIM/CRY2中的TIM被降解,PER發(fā)生磷酸化,隨后??7??
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