【摘要】：塔里木兔(Lepus yarkandensis)是新疆特有的物種,極為適應(yīng)新疆特有的干旱環(huán)境。塔里木兔對環(huán)境的適應(yīng)機(jī)制目前研究還比較少有報(bào)道。水通道蛋白(aquaporins,AQPs)是存在于細(xì)胞膜上能促進(jìn)水分子快速跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的孔道蛋白。AQPs在機(jī)體的很多組織器官上表達(dá),在機(jī)體內(nèi)發(fā)揮重要的生理功能,如腎臟AQPs參與腎小管水的通透性和尿液濃縮,肺AQPs參與吸入氣體的濕潤,消化道AQPs參與消化液分泌和排泄糞便中水分的重吸收。為了探討塔里木兔適應(yīng)干旱環(huán)境的機(jī)制,由于AQPs在組織與細(xì)胞中的重要生理功能,有必要研究AQPs在塔里木兔適應(yīng)干旱環(huán)境中的作用。因此,了解和確定AQPs在塔里木兔組織中的分布和表達(dá)是十分必要的。本研究首先利用基因表達(dá)譜芯片技術(shù)對塔里木兔和家兔腎臟組織進(jìn)行差異表達(dá)基因(differential expression gene,DEGs)分析,篩選出與水保留有關(guān)的DEGs,結(jié)果顯示腎臟AQPs轉(zhuǎn)錄水平在塔里木兔和家兔之間差異顯著。進(jìn)一步采用RACE(rapid-amplification of cDNA ends)技術(shù)克隆獲得塔里木兔AQP2基因全長cDNA序列,分析其氨基酸序列發(fā)現(xiàn)與家兔的相似性達(dá)到99%。然后應(yīng)用免疫組織化學(xué)(IHC)、實(shí)時(shí)熒光定量PCR(qRT-PCR)和免疫印跡(Western blot)分別檢測了AQPs在家兔和塔里木兔維持水分的組織器官中的表達(dá)。腎臟中,AQP1大量分布在腎小球毛細(xì)血管的內(nèi)皮細(xì)胞和近端小管及細(xì)段降支的上皮細(xì)胞上,AQP2分布在集合管主細(xì)胞的頂質(zhì)膜上,AQP3和AQP4分布在集合管主細(xì)胞的基底膜上。與家兔相比,塔里木兔腎臟AQP1、AQP2、AQP3和AQP4的表達(dá)量升高,促進(jìn)腎小管對小管液水分的重吸收能力,從而減少體水的排出。肺臟中,AQP1分布在圍繞在終末細(xì)支氣管和肺泡周圍的小靜脈和毛細(xì)血管的內(nèi)皮細(xì)胞上,AQP5分布在終末細(xì)支氣管的纖毛柱狀細(xì)胞和Ⅰ型肺泡上皮細(xì)胞。與家兔相比,塔里木兔末端肺中AQP1和AQP5的表達(dá)量顯著升高,有利于彌補(bǔ)由于吸入干燥空氣引起的氣道表面的水分丟失。消化道中,AQP1、AQP3和AQP4分布在胃小凹、胃底腺、小腸腺、結(jié)腸上皮上。與家兔相比,AQP3在塔里木兔結(jié)腸的表達(dá)顯著升高,加強(qiáng)了對糞便中水分的重吸收,從而減少體水的外排。這些結(jié)果表明,在主要保持水平衡的各種器官中,塔里木兔AQPs的表達(dá)與家兔AQPs的表達(dá)有著顯著的不同,因而AQPs對于塔里木兔保留體水有著重要的作用。總之,本研究通過基因表達(dá)譜芯片、IHC、qRT-PCR和Western blot等方法,研究了AQPs在塔里木兔組織器官中的表達(dá),并與生活在水源充足的家兔進(jìn)行比較研究,明確了AQPs的高表達(dá)與塔里木兔的環(huán)境適應(yīng)有著密切的關(guān)系。
【圖文】：

3圖 1 水通道蛋白家族(Magni et al 2006)Fig.1 The aquaporin family tree (Magni et al 2006)

圖 2 水通道蛋白的分子結(jié)構(gòu)(King et al 2004)Fig. 2 The molecular structure of aquaporin (King et al 2004).AQPs 包含四個(gè)亞基。B.每個(gè)亞基包含 3 對同源的跨膜 α 螺旋（aa'、bb'和 cc'）。C.亞基三. AQPs contain four subunits. B. Each subunit contains three pairs of homologous transmembran
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S829.1

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 惠曉紅;趙明飛;;塔里木兔適應(yīng)荒漠生態(tài)的特性分析[J];當(dāng)代畜牧;2013年15期

2 王惠娥;;塔里木兔的生物學(xué)特性和開發(fā)利用[J];中國草食動(dòng)物;2009年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 王進(jìn)寶;V2R和AQPs在雙峰駝腎臟的表達(dá)研究[D];蘭州大學(xué);2016年

2 單文娟;新疆兔屬物種的群體遺傳學(xué)及系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系[D];新疆大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 黃祖賢;水通道蛋白AQP1/AQP2在雙峰駝腎臟的表達(dá)[D];蘭州大學(xué);2012年

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本文編號：2676043