本文關(guān)鍵詞：牛帶絳蟲和亞洲帶絳蟲全基因組測序、比較基因組及胰島素信號通路研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：牛帶絳蟲(Taenia saginata)和亞洲帶絳蟲(Taenia asiatica)是具重要醫(yī)學(xué)和經(jīng)濟意義的人畜共患寄生蟲。兩種蟲體外部形態(tài)非常相似,親緣關(guān)系一度有較大爭議。由于缺乏基礎(chǔ)研究,關(guān)于它們的物種進(jìn)化、生長發(fā)育調(diào)控、寄生適應(yīng)性、宿主互作、免疫逃避等相關(guān)機制了解甚少,預(yù)防控制和治療手段等發(fā)展緩慢。本研究對兩物種的基因組和轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行了測序,完成了全基因組草圖繪制及注釋;全面比較分析了兩者基因組特征,鑒定了潛在藥物靶標(biāo)和分泌蛋白;探討了絳蟲的系統(tǒng)發(fā)育基因組分析及策略,并對牛帶絳蟲和亞洲帶絳蟲的適應(yīng)性進(jìn)化進(jìn)行了研究。另外,在絳蟲基因組中首次發(fā)現(xiàn)了胰島樣多肽(Inuslin-like peptide,ILP)編碼基因,并研究了其下游信號通路。結(jié)果如下:1.完成了兩種絳蟲的基因組測序、拼接和評估工作,測序深度約95X,基因組大小約為170 Mb(Megabase,Mb);Scanfold N50分別約為586 kb(kilobase,kb)和342 kb。2.完成了兩種絳蟲基因組重復(fù)序列、編碼基因、非編碼基因等注釋工作;對基因功能、基因本體論(Gene Ontology,GO)、信號通路等進(jìn)行了注釋;發(fā)現(xiàn)了小內(nèi)含子分布的“雙峰結(jié)構(gòu)”和GC含量偏好。3.完成了牛帶絳蟲囊尾蚴膽汁激活前后和亞洲帶絳蟲成蟲時期轉(zhuǎn)錄組圖譜,構(gòu)建了編碼基因的轉(zhuǎn)錄本、可變剪接及表達(dá)量數(shù)據(jù)。4.比較基因組學(xué)分析發(fā)現(xiàn),牛帶絳蟲和亞洲帶絳蟲基因組具有高共線性、低序列分歧、相似的家族進(jìn)化等特征,從基因組層面反應(yīng)了兩物種的親緣關(guān)系;并發(fā)現(xiàn)了與兩種絳蟲適應(yīng)性相關(guān)的家族進(jìn)化。5.鑒定并分析了兩絳蟲的G蛋白偶聯(lián)受體、蛋白酶、蛋白激酶和離子通道等可能的藥物靶標(biāo)序列,并與已知的藥物靶標(biāo)庫進(jìn)行了比較;鑒定了分泌蛋白序列,分析了其潛在的功能。6.系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)分析確認(rèn)了牛帶絳蟲、亞洲帶絳蟲和豬帶絳蟲及其他扁形動物間的親緣關(guān)系;提出一種基于進(jìn)化距離矩陣相關(guān)性的帶屬絳蟲系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系分析策略,以降低單基因系統(tǒng)發(fā)育分析的隨機誤差,此策略可應(yīng)用到病毒分型等流行病學(xué)分析。7.分析了牛帶絳蟲和亞洲帶絳蟲譜系枝上受正選擇壓力基因,發(fā)現(xiàn)了眾多由于宿主變化而產(chǎn)生的適應(yīng)性進(jìn)化特征;發(fā)現(xiàn)了與亞洲帶絳蟲宿主漂移和組織嗜性相關(guān)的適應(yīng)性進(jìn)化基因。8.首次從絳蟲基因組中鑒定到ILP編碼序列,否定了認(rèn)為絳蟲內(nèi)源性ILP基因缺失,利用宿主胰島素信號來調(diào)節(jié)自身生長發(fā)育的假設(shè);證實寄生扁形動物ILP基因具有典型胰島素家族特征和保守的基因結(jié)構(gòu);m RNA表達(dá)水平和蛋白免疫組化分析表明,絳蟲ILP主要在成熟節(jié)片卵巢部位表達(dá),很可能跟生殖相關(guān)。
【關(guān)鍵詞】：牛帶絳蟲 亞洲帶絳蟲 基因組 比較基因組 胰島素樣多肽
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S852.7
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 英文縮略表14-15
• 第一章 引言15-28
• 1.1 牛帶絳蟲概述15
• 1.2 亞洲帶絳蟲概述15-16
• 1.3 牛帶絳蟲和亞洲帶絳蟲的比較16-18
• 1.3.1 形態(tài)學(xué)比較16-17
• 1.3.2 物種形成歷史比較17-18
• 1.3.3 群體數(shù)量與雜交現(xiàn)象18
• 1.4 寄生扁形動物基因組學(xué)研究進(jìn)展18-21
• 1.4.1 測序技術(shù)進(jìn)展18-19
• 1.4.2 寄生性扁形動物基因組學(xué)研究進(jìn)展19-21
• 1.5 進(jìn)化分析背景和原理21-24
• 1.5.1 系統(tǒng)發(fā)育分析21-23
• 1.5.2 適應(yīng)性進(jìn)化分析原理23-24
• 1.6 胰島素及其信號通路概述24-26
• 1.6.1 胰島素家族24-25
• 1.6.2 胰島素信號通路25
• 1.6.3 無脊椎動物ILP25-26
• 1.6.4 寄生扁形動物ILP26
• 1.7 本研究目的和意義26-28
• 第二章 全基因組測序、拼接、注釋和特征分析28-41
• 2.1 材料28
• 2.1.1 試劑28
• 2.1.2 樣品鑒定28
• 2.2 方法28-31
• 2.2.1 測序文庫制備28-29
• 2.2.2 原始測序數(shù)據(jù)質(zhì)量評估及過濾29
• 2.2.3 基因組拼接及評估29-30
• 2.2.4 基因組重復(fù)序列分析30
• 2.2.5 基因組非編碼RNA分析30
• 2.2.6 基因模型(gene model)注釋30-31
• 2.2.7 基因結(jié)構(gòu)特征分析31
• 2.2.8 編碼蛋白功能注釋及信號通路注釋31
• 2.3 結(jié)果31-39
• 2.3.1 樣品獲取及鑒定31
• 2.3.2 基因組測序及數(shù)據(jù)質(zhì)量評估31-32
• 2.3.3 基因組拼接及拼接質(zhì)量評估32-33
• 2.3.4 基因組重復(fù)序列注釋33-34
• 2.3.5 非編碼RNA注釋34
• 2.3.6 編碼基因注釋及特征分析34-37
• 2.3.7 編碼基因功能及通路注釋37-39
• 2.4 討論39-41
• 第三章 牛帶絳蟲和亞洲帶絳蟲轉(zhuǎn)錄組分析41-48
• 3.1 材料41
• 3.1.1 主要試劑41
• 3.1.2 樣品準(zhǔn)備41
• 3.1.3 牛帶絳蟲囊尾蚴膽汁激活處理41
• 3.2 方法41-43
• 3.2.1 轉(zhuǎn)錄組測序41-42
• 3.2.2 轉(zhuǎn)錄組原始數(shù)據(jù)處理42
• 3.2.3 飽和度分析42
• 3.2.4 轉(zhuǎn)錄組序列定位與組裝42
• 3.2.5 基因表達(dá)水平分析42-43
• 3.3 結(jié)果43-47
• 3.3.1 mRNA提取43
• 3.3.2 RNA-Seq原始讀段質(zhì)量評估及過濾43-44
• 3.3.3 飽和度分析44
• 3.3.4 轉(zhuǎn)錄組從頭組裝44-45
• 3.3.5 有參考基因組的組裝45
• 3.3.6 基因表達(dá)量計算45-46
• 3.3.7 差異表達(dá)基因及功能注釋46-47
• 3.4 討論47-48
• 第四章 比較基因組學(xué)分析48-63
• 4.1 方法48-51
• 4.1.1 基因組大小評估48
• 4.1.2 基因組共線性分析48-49
• 4.1.3 編碼基因同源性比較49
• 4.1.4 蛋白家族聚類及比較49
• 4.1.5 天冬氨酸蛋白酶家族鑒定及比較分析49-51
• 4.2 結(jié)果51-61
• 4.2.1 基因組大小評估51
• 4.2.2 共線性分析51-54
• 4.2.3 同源基因比較分析54-56
• 4.2.4 基因家族比較56-57
• 4.2.5 絳蟲與吸蟲天冬氨酸蛋白酶家族鑒定及比較分析57-61
• 4.3 討論61-63
• 第五章 絳蟲系統(tǒng)發(fā)育基因組學(xué)分析策略探討及延伸63-77
• 5.1 方法63-66
• 5.1.1 基于核基因組數(shù)據(jù)的寄生扁形動物系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系重建63
• 5.1.2 基于線粒體全基因組數(shù)據(jù)的帶屬絳蟲系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系重建分析策略63-66
• 5.1.3 計算遺傳矩陣相關(guān)性的策略應(yīng)用范圍延伸66
• 5.2 結(jié)果66-75
• 5.2.1 基于核基因組的寄生扁形動物系統(tǒng)發(fā)育重建66-67
• 5.2.2 基于線粒體基因組的絳蟲系統(tǒng)發(fā)育重建分析策略67-71
• 5.2.3 計算遺傳距離矩陣相關(guān)性的策略應(yīng)用范圍延伸探討71-75
• 5.3 討論75-77
• 第六章 適應(yīng)性進(jìn)化分析77-85
• 6.1 方法77-78
• 6.1.1 直系同源基因選擇壓力成對計算77
• 6.1.2 枝位點模型計算77-78
• 6.1.3 正選擇基因注釋及比較分析78
• 6.2 結(jié)果78-83
• 6.2.1 成對比較的正選擇基因及功能注釋78
• 6.2.2 枝位點模型檢測正選擇基因78-80
• 6.2.3 正選擇基因GO聚類和富集分析80-82
• 6.2.4 正選擇基因KEGG通路分析82-83
• 6.3 討論83-85
• 第七章 潛在藥物靶標(biāo)蛋白鑒定分析85-95
• 7.1 方法85-86
• 7.1.1 GPCR的鑒定與分析85
• 7.1.2 蛋白酶與蛋白酶抑制劑的鑒定與分析85-86
• 7.1.3 蛋白激酶鑒定與分析86
• 7.1.4 離子通道鑒定與分析86
• 7.2 結(jié)果86-94
• 7.2.1 GPCR鑒定86-87
• 7.2.2 蛋白酶及其抑制劑鑒定87-90
• 7.2.3 蛋白激酶鑒定90-91
• 7.2.4 離子通道鑒定91-92
• 7.2.5 藥物靶標(biāo)數(shù)據(jù)庫注釋92-94
• 7.3 討論94-95
• 第八章分泌蛋白質(zhì)組鑒定95-101
• 8.1 方法95-96
• 8.1.1 分泌蛋白預(yù)測及注釋95-96
• 8.2 結(jié)果96-99
• 8.2.1 絳蟲分泌蛋白鑒定96
• 8.2.2 功能注釋96-98
• 8.2.3 分泌蛋白GO聚類和富集分析98-99
• 8.3 討論99-101
• 第九章 絳蟲和吸蟲的胰島素樣多肽基因鑒定101-112
• 9.1 材料101
• 9.1.1 試劑101
• 9.1.2 主要儀器101
• 9.2 方法101-104
• 9.2.1 豬帶絳蟲ILP基因的全基因組搜索101-102
• 9.2.2 豬帶絳蟲ILP編碼基因cDNA的擴增102-103
• 9.2.3 其他絳蟲及吸蟲的ILP基因鑒定103
• 9.2.4 寄生扁形動物ILP序列特征及進(jìn)化分析103-104
• 9.3 結(jié)果104-110
• 9.3.1 絳蟲胰島素樣因子的全基因組搜索104
• 9.3.2 豬帶絳蟲ILP編碼基因cDNA的克隆104-105
• 9.3.3 其他絳蟲和吸蟲的ILP編碼基因的鑒定及其基因結(jié)構(gòu)分析105-106
• 9.3.4 寄生扁形動物ILP序列特征106-110
• 9.3.5 進(jìn)化分析110
• 9.4 討論110-112
• 第十章 絳蟲ILP基因表達(dá)量和組織分布分析112-119
• 10.1 材料112
• 10.2 方法112-114
• 10.2.1 基因表達(dá)水平檢測112
• 10.2.2 抗體制備112-113
• 10.2.3 組織定位113
• 10.2.4 絳蟲胰島素信號通路其他成分鑒定113-114
• 10.3 結(jié)果114-118
• 10.3.1 絳蟲ILP表達(dá)水平分析114
• 10.3.2 抗體制備和免疫組化114-115
• 10.3.3 絳蟲胰島素信號通路其它成分的鑒定115-118
• 10.4 討論118-119
• 第十一章 全文結(jié)論119-120
• 參考文獻(xiàn)120-130
• 附錄130-133
• 致謝133-135
• 作者簡歷135

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 李強;楊毅梅;;亞洲牛帶絳蟲研究進(jìn)展[J];大理學(xué)院學(xué)報;2007年08期

2 王正蓉;亞洲牛帶絳蟲分類學(xué)研究進(jìn)展[J];貴陽醫(yī)學(xué)院學(xué)報;2001年01期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 高峻;超積累東南景天轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析與ZIP家族基因功能研究[D];浙江大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：牛帶絳蟲和亞洲帶絳蟲全基因組測序、比較基因組及胰島素信號通路研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：292193