【摘要】：背景：骨形成蛋白(bone morphogenetic protein, BMP)是TGF-p信號(hào)傳導(dǎo)通路中BMP/GDF (growth and differentiation factor,生長(zhǎng)與分化因子),MIS (Mullerian inhibiting substance,副中腎管抑制物)通路亞家族的配體分子,參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、存活、分化和凋亡等生物過程。研究已表明,曼氏血吸蟲體內(nèi)存在BMP信號(hào)傳導(dǎo)通路,但是未見有關(guān)日本血吸蟲BMP分子的研究報(bào)道,其在日本血吸蟲的生殖發(fā)育以及卵胚發(fā)育與成熟過程中的作用有待研究。 目的：本研究旨在獲得日本血吸蟲骨形成蛋白基因(Schistosoma japonicum bone morphogenetic protein, SjBMP)的全長(zhǎng)cDNA,并探討其在日本血吸蟲的生殖發(fā)育、卵胚發(fā)育與成熟過程中的功能。 方法和結(jié)果：通過cDNA末端快速擴(kuò)增技術(shù)(rapid amplification of cDNA ends, RACE)得到SjBMP基因的全長(zhǎng)cDNA(mRNA)含3,020個(gè)核苷酸(nucleotides, nt),編碼產(chǎn)物包含928個(gè)氨基酸,C-末端含有TGF-p超家族的保守功能域結(jié)構(gòu)。通過部分序列的比對(duì)(basic local aligment search tool, BLAST)分析,SjBMP與來(lái)自于曼氏血吸蟲(Schistosoma mansoni),真渦蟲(Schmidtea mediterranea)和日本三角渦蟲(Dugesia japonica)的BMP分子在氨基酸水平的一致性分別是68%、51%和43%。實(shí)時(shí)熒光定量PCR (real-time quantitative PCR)的結(jié)果顯示,SjBMP在日本血吸蟲肺型童蟲、肝門型童蟲、雌雄成蟲以及蟲卵中均有表達(dá),其中肺型童蟲(-27倍)和蟲卵(-37倍)中的SjBMP轉(zhuǎn)錄水平較高；雄蟲的轉(zhuǎn)錄水平是雌蟲的3倍多。原位雜交試驗(yàn)檢測(cè)顯示,SjBMP mRNA主要分布于雌雄成蟲的體表、腸道等的上皮、雌蟲的卵巢；免疫組織化學(xué)檢測(cè)結(jié)果顯示,雌雄成蟲和蟲卵內(nèi)的BMP蛋白質(zhì)廣泛地分布于各組織中,無(wú)明顯的組織特異性。SjBMP雙鏈RNA (double-stranded RNA, dsRNA)介導(dǎo)的體外RNA干擾(RNAinterference, RNAi)實(shí)驗(yàn)中,與空白對(duì)照組相比,SjBMP dsRNA處理一周的日本血吸蟲成蟲的SjBMP mRNA水平下降25%～98%(P0.05),EGFP dsRNA處理組的SjBMP mRNA水平無(wú)顯著差異(P0.05)。SjBMP dsRNA處理2天的日本血吸蟲雌蟲產(chǎn)出的蟲卵數(shù)量少于空白組,正常蟲卵百分比低于空白對(duì)照組；日本血吸蟲的產(chǎn)卵量和正常蟲卵百分比在SjBMP dsRNA處理7天的實(shí)驗(yàn)組與空白對(duì)照組之間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P0.05),兩組的大部分蟲卵均卵殼,呈致密沙粒狀,成串粘連在一起。成蟲組織切片經(jīng)HE染色未觀察到兩組成蟲在組織形態(tài)上有明顯的區(qū)別。 結(jié)論：RNAi介導(dǎo)的SjBMP基因沉默導(dǎo)致了體外培養(yǎng)的日本血吸蟲成蟲在早期的產(chǎn)卵能力下降,蟲卵的形態(tài)發(fā)生改變,表明SjBMP參與了日本血吸蟲的產(chǎn)卵及卵胚發(fā)育過程,其長(zhǎng)期及代償機(jī)制有待深入研究。
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R383.24

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本文編號(hào)：2609418