發(fā)布時間：2021-10-19 18:46

　　細胞色素P450 （cytochrome P450, CYP450）超基因家族是由一些數(shù)量多而功能復(fù)雜的血紅蛋白酶基因所組成,該代謝酶系作為一種幾乎地球上所有需氧生物都存在的重要生存策略,可以調(diào)控多種內(nèi)源物質(zhì)及外源化合物的代謝,參與了眾多重要的生命過程,代謝解毒作用是該酶系重要功能之一。細胞色素P450的代謝解毒作用受藥物影響,機體通過改變基因表達量,實現(xiàn)增強代謝解毒,加快機體對于有害物質(zhì)的代謝,從而使得機體對有害環(huán)境產(chǎn)生一定的適應(yīng)性,進而使得機體產(chǎn)生耐藥性或抗藥性。本研究說明果蠅細胞色素P450介導(dǎo)的殺蟲劑類藥物代謝機制及代謝抗性的特點等方面的研究,對明確果蠅的抗藥性機制研究具有參考意義。 

【文章來源】：基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2019,38(03)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

基因表達量分析Figure 2 The analysis of gene expression

殺蟲劑作為一種外源性化學(xué)物質(zhì)在果蠅體內(nèi)普遍被認為多數(shù)是通過代謝途徑從而降解,而在此代謝過程中起關(guān)鍵作用的即為細胞色素P450酶系。通過增強代謝進而實現(xiàn)對殺蟲劑的解毒作用,這種代謝抗性機制普遍存在于各類昆蟲。截止目前在NCBI(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/)上登錄并且已通過分子生物學(xué)手段驗證的與抗藥性相關(guān)的果蠅CYP450基因已超過20條,在這些已驗證的CYP450基因當中,染色體定位主要集中在2號染色體的R臂及X染色體上,基因家族分類上主要歸屬為CYP6和CYP4家族基因,且其數(shù)量超過總數(shù)的一半,相關(guān)物種研究集中于黑腹果蠅,采用的殺蟲劑為DDT(Dichlorodiphenyltrichloroethane)、烯啶蟲胺、環(huán)蟲腈和二嗪磷等近13種殺蟲劑,如Terhzaz等(2015)運用基因操作手段敲除果蠅馬氏管細胞當中的cyp4e3基因,發(fā)現(xiàn)在殺蟲劑芐氯菊酯的作用下,未敲除cyp4e3基因的果蠅存活率明顯高于敲除cyp4e3基因的果蠅,隨后檢測果蠅馬氏管細胞當中的Cyp4e3蛋白含量顯示,在未敲除cyp4e3基因的果蠅馬氏管細胞當中,有明顯的cyp4e3基因高表達。同時檢測結(jié)果分析也表明Cyp4e3蛋白結(jié)構(gòu)定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(ER)膜上,敲除cyp4e3基因的果蠅在馬氏管內(nèi)出現(xiàn)了活性氧的氧化應(yīng)激反應(yīng)和脂質(zhì)過氧化反應(yīng),從而對機體產(chǎn)生毒害反應(yīng),降低存活率。Daborn等(2002)及Catania等(2004)通過微陣列分析及轉(zhuǎn)基因分析研究不同地理來源的DDT果蠅的種間差異發(fā)現(xiàn),cyp6g1的超量表達與DDT抗性密切相關(guān),同樣的結(jié)論也被Catania等(2004)通過基因組分析結(jié)合DNA微陣列技術(shù)分析得出,隨后Jouβen等(2012)通過研究DDT作用后的棉鈴蟲,分析其體內(nèi)的代謝過程,證明在無氧環(huán)境下Cyp6g1能催化DDT發(fā)生脫氯反應(yīng),進而生成毒性更低的DDD。圖2 基因表達量分析Figure 2 The analysis of gene expression


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