本文關鍵詞：果蠅heixuedian（heix）基因在造血系統(tǒng)中的時空表達和功能研究

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【摘要】：果蠅heixuedian (heix)基因編碼一個潛在的異戊烯轉(zhuǎn)移酶,并且Heix蛋白與人體UBIAD1蛋白有很高的同源性。UBIAD1最早在患有施奈德角膜營養(yǎng)不良(SCCD)的病人中被鑒定出來,這種疾病的臨床特點是角膜內(nèi)出現(xiàn)異常膽固醇和磷脂質(zhì)沉積而引起進行性角膜混濁和視力缺失。此外,UBIAD1缺失型突變還可能引起一些癌癥的發(fā)展有關,比如膀胱癌和前列腺癌。有趣的是,UBIAD1/Heix被證明是一種維生素K2生物合成酶。作為一種線粒體電子載體,維生素K2可能與血細胞凝結和帕金森疾病相關(Parkinson's disease)。此外,據(jù)報道,UBIAD1還是一種非線粒體CoQ10生物合成酶,并在心血管系統(tǒng)中起著抗氧化的作用。而UBIAD1在不同的細胞系中呈現(xiàn)出不同的亞細胞定位,比如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmic reticulum,ER),高爾基體(Golgi)和線粒體(mitochondria)。 作為UBIAD1的同源物,早期有報道稱heix與果蠅造血系統(tǒng)相關。造血系統(tǒng)在人體和果蠅中對于免疫反應都非常重要。調(diào)控造血系統(tǒng)的很多基因和信號通路在昆蟲和脊椎動物中非常保守。而提供三種成熟血細胞的果蠅造血系統(tǒng),起始于兩個完全不同的階段。第一階段血細胞起源于果蠅胚胎期頭部中胚層區(qū)域。這個區(qū)域定位于果蠅胚胎頭部70%-80%體長的位置,隨著發(fā)育進程推進,這里可以產(chǎn)生兩種成熟血細胞,一種是漿細胞(胚胎期巨噬細胞),功能是吞噬和凋亡調(diào)控：另一種是含晶細胞,現(xiàn)在功能還不清楚。第二階段的血細胞發(fā)生,來源于幼蟲期一個特殊的造血組織,即淋巴腺。它可以產(chǎn)生三種成熟血細胞,第一種是漿細胞(吞噬),第二種是含晶細胞(黑色素化)和第三種葉狀細胞(形態(tài)扁平如葉狀,具有包封功能)。除此之外,果蠅脂肪體在免疫刺激下,可以產(chǎn)生抗菌肽,并在先天免疫中有重要功能。 在本論文中,我們主要利用免疫組化染色和實時定量PCR分析,驗證了Heix蛋白在果蠅造血系統(tǒng)中的表達譜和功能。結果顯示,果蠅Heix蛋白在胚胎期頭部中胚層中,特異性地在以Srp-GFP為標記的血細胞前體中表達。而在三齡期幼蟲期,Heix蛋白主要在淋巴腺一球皮質(zhì)區(qū)的含晶細胞中表達。此外,在三齡期幼蟲期,Heix在不同組織中與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)部分共定位,比如淋巴腺,而另有少量的Heix蛋白定位于脂肪體的線粒體中。根據(jù)生物信息學分析發(fā)現(xiàn),Heix蛋白是一個屬于異戊烯轉(zhuǎn)移酶家族的八次跨膜蛋白。而heix缺失突變會導致淋巴腺過度增大,血細胞過度增殖,葉狀細胞異常分化和黑色素瘤的形成。本研究還發(fā)現(xiàn),heix缺失突變可以導致果蠅淋巴腺和脂肪體中線粒體形態(tài)異常,這與Vos等人的研究相一致。利用熒光定量PCR技術分析顯示,heix缺失突變會導致多種血細胞增殖和免疫相關的信號通路被異常激活,其中包括JAK/STAT, Ras/MAPK, IMD和Toll信號通路。而拯救實驗表明,過量表達Heix可以拯救這些heix缺失突變導致的表型。這些結果說明,heix是一種潛在的血癌抑制基因,并且它在果蠅造血細胞增殖/分化過程和免疫反應中起著重要作用。
【關鍵詞】：果蠅 造血系統(tǒng) heix 黑色素瘤
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：Q78
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒言10-45
• 1.1 UBIAD1/heix研究進展10-32
• 1.2 果蠅造血系統(tǒng)模型32-41
• 1.3 果蠅工具系統(tǒng)41-43
• 1.4 heix基因的研究意義43-45
• 2 材料與方法45-57
• 2.1 實驗材料45-47
• 2.2 實驗方法47-57
• 3 實驗結果57-89
• 3.1 果蠅heix基因生物信息學分析57-63
• 3.2 heix突變導致果蠅造血系統(tǒng)病變63-67
• 3.3 Heix蛋白在果蠅胚胎頭部中胚層的時空表達譜研究67-72
• 3.4 Heix蛋白在果蠅三齡期幼蟲組織中的表達譜72-79
• 3.5 Heix蛋白在果蠅三齡期幼蟲組織中的亞細胞定位79-86
• 3.6 heix突變導致多種造血系統(tǒng)和免疫調(diào)節(jié)相關信號通路發(fā)生改變86-89
• 4 討論89-100
• 4.1 果蠅UBIAD1/heix基因的表達譜89-92
• 4.2 heix基因的缺失突變可以導致免疫相關信號通路的異常激活92-94
• 4.3 heix基因是一個潛在的黑色素化瘤的抑制基因94-98
• 4.4 總結98-100
• 致謝100-101
• 參考文獻101-121
• 附錄 博士期間發(fā)表文章121

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中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 夏燕;果蠅heixuedian（heix）基因在造血系統(tǒng)中的時空表達和功能研究[D];華中科技大學;2015年

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本文編號：723650