敲除生物鐘基因Period對(duì)家蠶抗菌能力的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-09-19 06:11
生物鐘作為生物體內(nèi)控制時(shí)空節(jié)律的生理機(jī)制,影響著多種復(fù)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(chóng),也是中國(guó)特色的無(wú)脊椎模式動(dòng)物,是農(nóng)林害蟲(chóng)—鱗翅目昆蟲(chóng)唯一的模式昆蟲(chóng)。家蠶生物鐘分子作用環(huán)路的核心成員,在蛋白質(zhì)分子進(jìn)化和相互作用網(wǎng)絡(luò)等方面,與哺乳動(dòng)物甚至與果蠅和線(xiàn)蟲(chóng)等經(jīng)典模式昆蟲(chóng)有較大差異。研究家蠶的生物鐘分子作用機(jī)制,對(duì)于深入探明鱗翅目昆蟲(chóng)的復(fù)雜生理行為分子機(jī)制,進(jìn)一步有效開(kāi)展家蠶飼養(yǎng)與鱗翅目害蟲(chóng)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(guān)聯(lián),本文利用本實(shí)驗(yàn)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(duì)高溫逆境環(huán)境和染菌生物侵染后的存活時(shí)間變化及其影響機(jī)制。主要結(jié)果如下:(1)周期基因敲除家蠶(Per-/-)的轉(zhuǎn)錄和蛋白水平驗(yàn)證利用40種生物的PER蛋白序列進(jìn)行系統(tǒng)發(fā)育進(jìn)化樹(shù)的構(gòu)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(chóng)也有較高同源性(約70.00%),但與脊索動(dòng)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(jié)構(gòu)域且排列方式和其他物種類(lèi)似。PER蛋白三維...
【文章來(lái)源】:蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:113 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1),?CLOCK/BMAL1復(fù)合體還激活核受體REV-ERBcx??
敲除生物鐘基因Period對(duì)家蠶抗菌能力的影響?引言??天會(huì)逐漸被隣酸化修飾(Zeng?era/.,?1996;?Edery?da/.,?1994),最終導(dǎo)致它們的降??解,從而釋放對(duì)CLK/CYC活性的抑制,并開(kāi)始一個(gè)新的轉(zhuǎn)錄周期。這個(gè)分子時(shí)??鐘是通過(guò)CRY的激活來(lái)接收環(huán)境信號(hào)-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(jī)制??注:圖片摘自(Hardin以fl/.,?2013)??在第二個(gè)轉(zhuǎn)錄反饋回路中(圖1.2),?CLK和CYC驅(qū)動(dòng)VRILLE?(VRI)和??PAR?DOMAIN?PROTEIN?1?s?(PDP1?s)的表達(dá),分別抑制和激活Clock的轉(zhuǎn)錄??(Hardin,?2011)。兩個(gè)轉(zhuǎn)錄反饋環(huán)控制多個(gè)時(shí)鐘控制基因(Clock?control?genes,??CCGs),但有趣的是會(huì)產(chǎn)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(yán)格的調(diào)節(jié),而這一復(fù)雜的調(diào)節(jié)對(duì)于設(shè)定晝夜節(jié)??律起搏器的速度至關(guān)重要。實(shí)際上,PER和TIM的積累以及核易位的延遲對(duì)于??產(chǎn)生穩(wěn)定的24?h周期節(jié)律至關(guān)重要。PER和TIM的豐度在轉(zhuǎn)錄,轉(zhuǎn)錄后和翻譯??后水平都受到嚴(yán)格的調(diào)節(jié)。??5??
息來(lái)??補(bǔ)償這種變化以相應(yīng)地調(diào)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(jī)制??注:圖片摘自(Zhu?e/?a/.,2008)??帝王蝶的生物鐘分子機(jī)制與哺乳動(dòng)物及果蠅的類(lèi)似,都是由負(fù)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(shí)??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(jié)合到?Per、Tim、Cry2??等基因啟動(dòng)子區(qū)的E-box上,從而驅(qū)動(dòng)這些基因的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)錄。在帝王??蝶中,PER、TIM、CRY2在細(xì)胞質(zhì)中形成異源三聚體,CRY1作為光受體接收??光信號(hào)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(hào):3401175
【文章來(lái)源】:蘇州大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:113 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1),?CLOCK/BMAL1復(fù)合體還激活核受體REV-ERBcx??
敲除生物鐘基因Period對(duì)家蠶抗菌能力的影響?引言??天會(huì)逐漸被隣酸化修飾(Zeng?era/.,?1996;?Edery?da/.,?1994),最終導(dǎo)致它們的降??解,從而釋放對(duì)CLK/CYC活性的抑制,并開(kāi)始一個(gè)新的轉(zhuǎn)錄周期。這個(gè)分子時(shí)??鐘是通過(guò)CRY的激活來(lái)接收環(huán)境信號(hào)-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(jī)制??注:圖片摘自(Hardin以fl/.,?2013)??在第二個(gè)轉(zhuǎn)錄反饋回路中(圖1.2),?CLK和CYC驅(qū)動(dòng)VRILLE?(VRI)和??PAR?DOMAIN?PROTEIN?1?s?(PDP1?s)的表達(dá),分別抑制和激活Clock的轉(zhuǎn)錄??(Hardin,?2011)。兩個(gè)轉(zhuǎn)錄反饋環(huán)控制多個(gè)時(shí)鐘控制基因(Clock?control?genes,??CCGs),但有趣的是會(huì)產(chǎn)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(yán)格的調(diào)節(jié),而這一復(fù)雜的調(diào)節(jié)對(duì)于設(shè)定晝夜節(jié)??律起搏器的速度至關(guān)重要。實(shí)際上,PER和TIM的積累以及核易位的延遲對(duì)于??產(chǎn)生穩(wěn)定的24?h周期節(jié)律至關(guān)重要。PER和TIM的豐度在轉(zhuǎn)錄,轉(zhuǎn)錄后和翻譯??后水平都受到嚴(yán)格的調(diào)節(jié)。??5??
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