本文關(guān)鍵詞：氨基酸對秀麗隱桿線蟲壽命的影響及分子機制的初步研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：延年益壽是人類古往今來的共同夙愿，而延長壽命與減緩衰老也逐漸成為當(dāng)今生命科學(xué)研究領(lǐng)域的熱點課題之一。壽命的調(diào)控機制較為復(fù)雜，由基因遺傳和外界環(huán)境兩者共同作用，其中基因具有決定性的作用，但其作用機理尚未明確。本課題以秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditis elegans，C.elegans）作為模式生物，通過氨基酸對其壽命及表型特征的影響，致力于從基因方面為切入點探究其壽命調(diào)控分子機理，最終可以通過控制飲食減緩甚至逆轉(zhuǎn)衰老進(jìn)程而延長壽命。 本文通過文獻(xiàn)查閱和相關(guān)信息收集，，對已明確報道與線蟲壽命關(guān)系密切的基因進(jìn)行歸納總結(jié)，運用生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫及KGML軟件成功構(gòu)建線蟲壽命局部基因網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)將壽命相關(guān)基因、小分子化合物以及代謝模塊通過相應(yīng)生物途徑緊密相連。該基因網(wǎng)絡(luò)打破了之前通過致使單個基因突變進(jìn)而調(diào)控壽命的研究模式，清晰的展現(xiàn)了基因之間的相互作用，小分子對基因表達(dá)的影響及對應(yīng)代謝通路的調(diào)控作用，為從一個全新的角度探尋壽命調(diào)控分子機理提供了較為可靠的技術(shù)平臺。 通過對線蟲喂食3種不同濃度梯度（0.1×、1×和10×）的21種氨基酸小分子，觀察對其壽命的影響，篩選出16種組合對線蟲壽命具有顯著影響效果。以此為基礎(chǔ)進(jìn)行2次平行實驗及生理特征觀察，發(fā)現(xiàn)10Cys、10Asn、10Thr、10Asp、1Tyr和1Met不僅可以影響線蟲壽命而且實驗重現(xiàn)性極好，其中10Cys顯著影響線蟲的生理特征，不僅可以提高活性而且喂食該種氨基酸的線蟲身體非常瘦小。經(jīng)過綜合考量確定10Cys、10Asn和10Asp為基因表達(dá)水平變化測試對象，這三種氨基酸對線蟲均有明顯的減壽作用。 使用實時熒光定量PCR技術(shù)檢測10Cys、10Asn和10Asp分別喂養(yǎng)5d、10d和15d的線蟲體內(nèi)相應(yīng)壽命相關(guān)基因的表達(dá)水平。實驗結(jié)果顯示：各基因的表達(dá)水平均發(fā)生不同程度的變化，其中age-1和pdk-1在喂食10Cys第5天的線蟲體內(nèi)與其他線蟲相比表達(dá)水平提高了2倍以上；age-1、pdk-1、akt-1和nmr-1四個基因在喂食10Asp線蟲體內(nèi)，喂食時間越長基因表達(dá)越高。其中nmr-1在喂食10Asp線蟲體內(nèi)，第15天時的表達(dá)量遠(yuǎn)高于第5天時的表達(dá)量，高達(dá)上萬倍。上述發(fā)現(xiàn)說明氨基酸會影響線蟲壽命相關(guān)基因的表達(dá)水平，但是從局部基因網(wǎng)絡(luò)角度并未發(fā)現(xiàn)明顯規(guī)律，有待進(jìn)一步深入探究。
【關(guān)鍵詞】：秀麗隱桿線蟲 壽命 局部基因網(wǎng)絡(luò) 氨基酸 實時熒光定量PCR
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R339.36
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 課題背景10-11
• 1.2 研究目的及意義11
• 1.3 國內(nèi)外研究進(jìn)展11-20
• 1.3.1 秀麗隱桿線蟲11-16
• 1.3.2 氨基酸16-17
• 1.3.3 基因網(wǎng)絡(luò)17-18
• 1.3.4 實時熒光定量 PCR18-20
• 1.4 課題來源和研究內(nèi)容20-21
• 1.4.1 課題來源20
• 1.4.2 研究內(nèi)容20-21
• 第2章 線蟲壽命局部基因網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建21-30
• 2.1 引言21
• 2.2 材料與方法21-24
• 2.2.1 實驗材料21-24
• 2.2.2 實驗方法24
• 2.3 結(jié)果與分析24-28
• 2.3.1 線蟲壽命相關(guān)基因的查找與篩選結(jié)果24-25
• 2.3.2 壽命相關(guān)基因所參與代謝通路的查找結(jié)果25-27
• 2.3.3 線蟲壽命局部基因網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建27-28
• 2.4 討論28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第3章 氨基酸對線蟲壽命影響的初步篩選實驗30-52
• 3.1 引言30
• 3.2 材料與方法30-34
• 3.2.1 實驗材料與儀器30-32
• 3.2.2 實驗方法32-34
• 3.3 結(jié)果與分析34-50
• 3.3.1 半胱氨酸（Cys）對線蟲壽命的影響34-35
• 3.3.2 甘氨酸（Gly）對線蟲壽命的影響35-36
• 3.3.3 谷氨酸（Glu）對線蟲壽命的影響36
• 3.3.4 絲氨酸（Ser）對線蟲壽命的影響36-37
• 3.3.5 精氨酸（Arg）對線蟲壽命的影響37-38
• 3.3.6 丙氨酸（Ala）對線蟲壽命的影響38-39
• 3.3.7 天冬氨酸（Asp）對線蟲壽命的影響39
• 3.3.8 鳥氨酸（Orn）對線蟲壽命的影響39-40
• 3.3.9 天冬酰胺（Asn）對線蟲壽命的影響40-41
• 3.3.10 谷氨酰胺（Gln）對線蟲壽命的影響41-42
• 3.3.11 苯丙氨酸（Phe）對線蟲壽命的影響42
• 3.3.12 酪氨酸（Tyr）對線蟲壽命的影響42-43
• 3.3.13 色氨酸（Try）對線蟲壽命的影響43-44
• 3.3.14 蘇氨酸（Thr）對線蟲壽命的影響44-45
• 3.3.15 賴氨酸（Lys）對線蟲壽命的影響45
• 3.3.16 組氨酸（His）對線蟲壽命的影響45-46
• 3.3.17 甲硫氨酸（Met）對線蟲壽命的影響46-47
• 3.3.18 脯氨酸（Pro）對線蟲壽命的影響47-48
• 3.3.19 纈氨酸（Val）對線蟲壽命的影響48-49
• 3.3.20 亮氨酸（Leu）對線蟲壽命的影響49
• 3.3.21 異亮氨酸（Ile）對線蟲壽命的影響49-50
• 3.4 討論50-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第4章 氨基酸對線蟲壽命影響的重復(fù)驗證及生理特征觀察52-66
• 4.1 引言52
• 4.2 材料與方法52-53
• 4.2.1 實驗材料與儀器52
• 4.2.2 實驗方法52-53
• 4.3 結(jié)果與分析53-64
• 4.3.1 差異極顯著組重復(fù)驗證實驗及生理特征觀察53-59
• 4.3.2 差異顯著組重復(fù)驗證實驗及生理特征觀察59-64
• 4.4 討論64-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 第5章 線蟲壽命相關(guān)基因表達(dá)水平的檢測66-88
• 5.1 引言66
• 5.2 材料與方法66-71
• 5.2.1 實驗材料66-67
• 5.2.2 實驗方法67-71
• 5.3 結(jié)果與分析71-86
• 5.3.1 RNA 質(zhì)量的驗證71
• 5.3.2 用于 Q-PCR 的引物篩選結(jié)果71-72
• 5.3.3 各基因 Q-PCR 體系的確定72-73
• 5.3.4 實時熒光定量 PCR 檢測壽命相關(guān)基因表達(dá)水平結(jié)果73-86
• 5.4 討論86-87
• 5.5 本章小結(jié)87-88
• 結(jié)論88-89
• 參考文獻(xiàn)89-93
• 附錄93-102
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文102-104
• 致謝104

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙晴;蔣nInI;;秀麗隱桿線蟲研究綜述[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2010年19期

2 沈靜德;;秀麗隱桿線蟲是研究發(fā)育生物學(xué)的好材料[J];生物學(xué)通報;1991年09期

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7 王

本文編號：270724