捻轉(zhuǎn)血矛線蟲透明質(zhì)酸酶鑒定及其功能的初步研究
發(fā)布時間:2020-08-07 03:15
【摘要】:捻轉(zhuǎn)血矛線蟲會引起嚴(yán)重的牛羊寄生蟲病,寄生于宿主真胃,造成幼畜死亡,帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。目前捻轉(zhuǎn)血矛線蟲病的防控仍然是以藥物預(yù)防為主,但線蟲耐藥問題的日益嚴(yán)重,迫切需要探索新的防控措施和干預(yù)靶點。捻轉(zhuǎn)血矛線蟲經(jīng)歷自由生活階段和寄生階段,感染期幼蟲為三期幼蟲(L3),當(dāng)L3幼蟲經(jīng)口感染宿主后,約3天到達皺胃,然后鉆入皺胃黏膜下發(fā)育至四期幼蟲(L4)后再鉆出黏膜定植于皺胃表面發(fā)育至成蟲。鉆入胃黏膜下方是捻轉(zhuǎn)血矛線蟲入侵過程中的重要環(huán)節(jié)。透明質(zhì)酸酶(HAase)能夠降解胞外黏多糖透明質(zhì)酸,鉤蟲相關(guān)的研究表明在入侵過程中發(fā)揮了作用,而且體外培養(yǎng)捻轉(zhuǎn)血矛線蟲時,在L3幼蟲發(fā)育至L4幼蟲的早期過程中,能夠向體外釋放透明質(zhì)酸酶水解透明質(zhì)酸。本實驗室前期的研究工作表明,輻照后捻轉(zhuǎn)血矛線蟲的成蟲發(fā)育率降低,且下調(diào)透明質(zhì)酸酶基因的表達。因此我們推測,透明質(zhì)酸酶的表達量與捻轉(zhuǎn)血矛線蟲的毒力存在聯(lián)系。基于此我們開展了捻轉(zhuǎn)血矛線蟲透明質(zhì)酸酶功能的初步研究工作。首先根據(jù)公布在GenBank上的捻轉(zhuǎn)血矛線蟲透明質(zhì)酸酶的全基因序列,分析表明透明質(zhì)酸酶基因編碼511個氨基酸,理論分子量為57kD,利用signalP預(yù)測顯示存在信號肽。PCR擴增目的基因序列,經(jīng)雙酶切、測序鑒定后轉(zhuǎn)化至大腸桿菌中進行原核表達并通過Western blot分析其免疫原性;通過免疫組化的方法鑒定透明質(zhì)酸酶在捻轉(zhuǎn)血矛線蟲L3幼蟲中的分布情況;最后用RNA干擾技術(shù),針對透明質(zhì)酸酶基因設(shè)計并合成特異性siRNA,通過電轉(zhuǎn)方式將siRNA導(dǎo)入捻轉(zhuǎn)血矛線蟲感染性L3幼蟲體內(nèi),利用實時熒光定量PCR分析透明質(zhì)酸酶基因在L3幼蟲中的轉(zhuǎn)錄抑制效果;將透明質(zhì)酸酶特異性siRNA電轉(zhuǎn)導(dǎo)入L3幼蟲24h后感染綿羊皺胃外植體,檢測透明質(zhì)酸酶基因沉默后蟲體對皺胃組織的侵入率,并且對L3幼蟲入侵后的皺胃外植體進行組織切片觀察;同時將透明質(zhì)酸酶特異性siRNA電轉(zhuǎn)導(dǎo)入L3幼蟲24h后感染綿羊,定期采集綿羊糞便檢查蟲卵數(shù),第35d后剖檢綿羊皺胃,檢查荷蟲數(shù)以及成蟲形態(tài)及體表損傷。初步結(jié)果表明:western-bolt結(jié)果表明重組HC-HAase有良好的免疫原性,而且免疫組化結(jié)果顯示HAase在蟲體中主要分布于頭部,為證明該酶在入侵時發(fā)揮重要作用提供有效依據(jù);電轉(zhuǎn)24h后實時熒光定量PCR檢測捻轉(zhuǎn)血矛線蟲L3幼蟲透明質(zhì)酸酶基因的表達量,試驗組中透明質(zhì)酸酶基因的相對表達量顯著低于對照組(p0.05),通過電轉(zhuǎn)法將透明質(zhì)酸酶基因特異性siRNA導(dǎo)入脫鞘捻轉(zhuǎn)血矛線蟲L3幼蟲后能有效降低透明質(zhì)酸酶的酶活性單位。體外實驗結(jié)果表明將透明質(zhì)酸酶基因干擾后捻轉(zhuǎn)血矛線蟲L3幼蟲對胃組織外植體的入侵率為9.45%,而對照組為53.62%。動物體內(nèi)實驗結(jié)果表明脫鞘捻轉(zhuǎn)血矛線蟲L3幼蟲經(jīng)過siRNA干擾后感染綿羊18-32天檢測糞便中蟲卵數(shù)量,干擾組綿羊的每克糞便蟲卵數(shù)明顯低于對照組;35天后剖檢皺胃內(nèi)成蟲數(shù),對照組蟲體定植率為77.1%,實驗組為39.7%,且兩組存在顯著差異(P0.01);捻轉(zhuǎn)血矛線蟲L3幼蟲可能通過分泌透明質(zhì)酸酶分解宿主黏膜組織,有利于蟲體侵入宿主黏膜,進而促進蟲體在宿主黏膜中的定植。透明質(zhì)酸酶作為捻轉(zhuǎn)血矛線蟲入侵時的關(guān)鍵毒力因子,其功能性研究,有利于對捻轉(zhuǎn)血矛線蟲病的防治。
【學(xué)位授予單位】:上海師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:S852.731
【圖文】:
上海師范皺胃黏膜下發(fā)育至 L4 后再鉆出黏膜定植,30d 時達到產(chǎn)卵高峰,產(chǎn)卵時間一般維持于皺胃(圖 1-1)。捻轉(zhuǎn)血矛線蟲以吸食宿主每天可以吸食 30ml 血液,造成宿主貧血,功能,使宿主貧血進一步惡化,最終造成死亡率最高,成年羊抵抗力較強,被感染羊有感染的情況。低濕的草地有利于本病的傳播的發(fā)病多在一月份,尤以一月份和三月多有發(fā)病。蟲卵最適孵化溫度為 20~30℃,蟲4℃停止發(fā)育,1℃以下低溫或 60℃以上高自由生活,抵抗力較弱,第 3 期幼蟲因帶鞘
圖 1-2 RNAi 的發(fā)生機制Fig1-2 RNAi Mechanism篩選及合成基因水平上,必須需要一個有效的選擇過程來有高潛力的 siRNA 寡核苷酸。許多相互關(guān)聯(lián)體外的生物學(xué)活性[76]。就 RNA 靶位本身而言,點和蛋白質(zhì)的結(jié)合程度。核苷酸序列不僅影響通過非堿基配對相互結(jié)合作用與其他序列相關(guān)條 siRNA 寡聚核苷酸鏈作為高效抑制子的前雙鏈的形成。目前,設(shè)計 siRNA 寡聚核苷酸域,如 5,和 3,非翻譯區(qū)域(UTR),75bp 的起小于 30%的序列。雖然已有的 siRNA 篩選規(guī)保證每一篩選的 siRNA 都起作用[77]。已知有
A B圖 2-1 熒光顯微鏡下觀察 siRNA 導(dǎo)入蟲體情況Fig.2-1 Observation of siRNA introduction into worms under fluorescence microscope(A 白光下拍攝;B 熒光下拍攝)2.3.2 Q-PCR 檢測基因的表達抑制情況siRNA 干擾后收集實驗組和對照組的捻轉(zhuǎn)血矛線蟲進行 mRNA 抽提,反轉(zhuǎn)錄成 cDNA,用 Q-PCR 檢測 HAase 基因的表達情況,結(jié)果如圖 2-2 所示,電轉(zhuǎn)化 HC-HAase 基因特異性 siRNA 后能顯著降低 HC-HAase 基因的表達量,且抑制效果顯著(P<0.05)。
【學(xué)位授予單位】:上海師范大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:S852.731
【圖文】:
上海師范皺胃黏膜下發(fā)育至 L4 后再鉆出黏膜定植,30d 時達到產(chǎn)卵高峰,產(chǎn)卵時間一般維持于皺胃(圖 1-1)。捻轉(zhuǎn)血矛線蟲以吸食宿主每天可以吸食 30ml 血液,造成宿主貧血,功能,使宿主貧血進一步惡化,最終造成死亡率最高,成年羊抵抗力較強,被感染羊有感染的情況。低濕的草地有利于本病的傳播的發(fā)病多在一月份,尤以一月份和三月多有發(fā)病。蟲卵最適孵化溫度為 20~30℃,蟲4℃停止發(fā)育,1℃以下低溫或 60℃以上高自由生活,抵抗力較弱,第 3 期幼蟲因帶鞘
圖 1-2 RNAi 的發(fā)生機制Fig1-2 RNAi Mechanism篩選及合成基因水平上,必須需要一個有效的選擇過程來有高潛力的 siRNA 寡核苷酸。許多相互關(guān)聯(lián)體外的生物學(xué)活性[76]。就 RNA 靶位本身而言,點和蛋白質(zhì)的結(jié)合程度。核苷酸序列不僅影響通過非堿基配對相互結(jié)合作用與其他序列相關(guān)條 siRNA 寡聚核苷酸鏈作為高效抑制子的前雙鏈的形成。目前,設(shè)計 siRNA 寡聚核苷酸域,如 5,和 3,非翻譯區(qū)域(UTR),75bp 的起小于 30%的序列。雖然已有的 siRNA 篩選規(guī)保證每一篩選的 siRNA 都起作用[77]。已知有
A B圖 2-1 熒光顯微鏡下觀察 siRNA 導(dǎo)入蟲體情況Fig.2-1 Observation of siRNA introduction into worms under fluorescence microscope(A 白光下拍攝;B 熒光下拍攝)2.3.2 Q-PCR 檢測基因的表達抑制情況siRNA 干擾后收集實驗組和對照組的捻轉(zhuǎn)血矛線蟲進行 mRNA 抽提,反轉(zhuǎn)錄成 cDNA,用 Q-PCR 檢測 HAase 基因的表達情況,結(jié)果如圖 2-2 所示,電轉(zhuǎn)化 HC-HAase 基因特異性 siRNA 后能顯著降低 HC-HAase 基因的表達量,且抑制效果顯著(P<0.05)。
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1 汪作民;李文志;宗澤君;梁春燕;夏國忠;;羊捻轉(zhuǎn)血矛線蟲、細(xì)
本文編號:2783390
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