棉铃虫对棉酚的代谢机制研究
发布时间：2021-06-11 04:59
棉铃虫是世界范围内的重要农业害虫,因其繁殖力高、适应性强、寄主范围广等特点,对其持续防治愈发困难。利用代谢酶系对植物次生物质等异源有毒物质进行解毒、排毒是昆虫进化发展出适应生存环境的一个重要策略,通过干扰、敲除关键代谢酶基因,阻断昆虫对异源物质的代谢过程,能够达到控制害虫的目的。本学位论文采用转录组测序结合RNAi干扰技术,发现CYP4L11,CYP6AB9和CCE001a基因与棉铃虫代谢棉酚相关;结合基因组数据及转录组测序对棉铃虫ABC转运蛋白家族进行鉴定并解析了其在不同发育历期、不同组织中以及不同寄主处理下的表达模式;采用CRISPR/Cas9技术对ABCB6进行基因敲除后发现,敲除品系对棉酚的敏感性发生了变化;最后,以棉铃虫Bt受体Cadherin为靶基因结合双sgRNA策略,实现了CRISPR/Cas9系统介导的棉铃虫基因组片段删除,并以棉铃虫另一个Bt受体ABCC2基因为靶基因验证了双sgRNA介导下的片段删除在棉铃虫体内具有普遍适用性。本论文主要研究结果如下:1 CYP6AB9、CYP4L11和CCE001a参与棉铃虫代谢棉酚采用RNA-seq技术对棉铃虫取食棉花、大豆、辣...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
ABC转运蛋白的分子结构（Lintonetal.[44]
2.2 ABC 转运蛋白的作用机制ABC 转运蛋白结合 ATP 后实现物质的跨膜运输，其底物转运方式由“交替开放”（alternate access）和“ATP 开关”（ATP switch）两种模型混合构成[59]。其中“交替开放”模型中认为底物结合位点包括内向开放和外向开放两种构象，例如对细菌（Staphylococcus aureus）ABC 转运蛋白 Sav1866 结合 ATP 状态下的晶体结构进行解析，发现两个跨膜结构域的 12 个α螺旋形成底物运输通道，在NBD 结合 ATP 的状态下，该转运蛋白呈现出向外开放的构象[60]。而对于闪烁古生球菌（Archaeoglobus fulgidus）中转运蛋白ModB2C与外周结合蛋白（ModA）的晶体结构解析结果显示，ModB2C2A 呈现出内向型构象[61]。底物转运方向的选择由这两个构象对底物相对亲和力大小来决定。“ATP 开关”模型适用于所有的 ABC 外向转运蛋白，而内向转运蛋白又分为Ⅰ型和Ⅱ型转运蛋白。其中Ⅰ型内向转运蛋白与外向转运蛋白相似，通过“交替开放-ATP 开关”的模型行使功能，整个过程中发生显著的构想变化（如图 1.2 所示）。Ⅱ型内向转运蛋白与Ⅰ型内向转运蛋白在结构和转运机制上有明显差异[62]。
第一章 文献综述发现，tracrRNA 的 5'端与 crRNA 的 3'端可以碱基配对形成二聚体，为方便操作Jinek[82]将 crRNA 和 tracrRNA 连在一起，并称为 sgRNA（single guide RNA）。sgRNA 与 Cas9 蛋白结合形成 RNA-蛋白复合体，识别 PAM 序列后[83]，Cas9 蛋白中 HNH 结构域切割与 sgRNA 互补链，RuvC 结构域切割另一条链，从而产生断裂双链（double-DNAstrand breaks, DSBs）[84]。细胞对 DSBs 的修复方式有两种，包括非同源末端连接修复（nonhomologous end joining, NHEJ），该修复可造成碱基的缺失、替换或者随机插入而导致基因功能丧失；同源重组修复机制（homologous-directed repair, HDR），该修复机制可在同源模板的介导下实现靶基因的精准修复[85]（如图 1.3 所示）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]棉铃虫对Bt杀虫剂的抗性遗传方式[J]. 郭芳,梁革梅,曹广春,高希武,郭予元. 昆虫学报. 2010(04)
[2]杀虫药剂和植物次生性物质对棉铃虫羧酸酯酶的诱导作用[J]. 高希武,赵颖,王旭,董向丽,郑炳宗. 昆虫学报. 1998(S1)
本文编号：3223862
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：117 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
ABC转运蛋白的分子结构（Lintonetal.[44]
2.2 ABC 转运蛋白的作用机制ABC 转运蛋白结合 ATP 后实现物质的跨膜运输，其底物转运方式由“交替开放”（alternate access）和“ATP 开关”（ATP switch）两种模型混合构成[59]。其中“交替开放”模型中认为底物结合位点包括内向开放和外向开放两种构象，例如对细菌（Staphylococcus aureus）ABC 转运蛋白 Sav1866 结合 ATP 状态下的晶体结构进行解析，发现两个跨膜结构域的 12 个α螺旋形成底物运输通道，在NBD 结合 ATP 的状态下，该转运蛋白呈现出向外开放的构象[60]。而对于闪烁古生球菌（Archaeoglobus fulgidus）中转运蛋白ModB2C与外周结合蛋白（ModA）的晶体结构解析结果显示，ModB2C2A 呈现出内向型构象[61]。底物转运方向的选择由这两个构象对底物相对亲和力大小来决定。“ATP 开关”模型适用于所有的 ABC 外向转运蛋白，而内向转运蛋白又分为Ⅰ型和Ⅱ型转运蛋白。其中Ⅰ型内向转运蛋白与外向转运蛋白相似，通过“交替开放-ATP 开关”的模型行使功能，整个过程中发生显著的构想变化（如图 1.2 所示）。Ⅱ型内向转运蛋白与Ⅰ型内向转运蛋白在结构和转运机制上有明显差异[62]。
第一章 文献综述发现，tracrRNA 的 5'端与 crRNA 的 3'端可以碱基配对形成二聚体，为方便操作Jinek[82]将 crRNA 和 tracrRNA 连在一起，并称为 sgRNA（single guide RNA）。sgRNA 与 Cas9 蛋白结合形成 RNA-蛋白复合体，识别 PAM 序列后[83]，Cas9 蛋白中 HNH 结构域切割与 sgRNA 互补链，RuvC 结构域切割另一条链，从而产生断裂双链（double-DNAstrand breaks, DSBs）[84]。细胞对 DSBs 的修复方式有两种，包括非同源末端连接修复（nonhomologous end joining, NHEJ），该修复可造成碱基的缺失、替换或者随机插入而导致基因功能丧失；同源重组修复机制（homologous-directed repair, HDR），该修复机制可在同源模板的介导下实现靶基因的精准修复[85]（如图 1.3 所示）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]棉铃虫对Bt杀虫剂的抗性遗传方式[J]. 郭芳,梁革梅,曹广春,高希武,郭予元. 昆虫学报. 2010(04)
[2]杀虫药剂和植物次生性物质对棉铃虫羧酸酯酶的诱导作用[J]. 高希武,赵颖,王旭,董向丽,郑炳宗. 昆虫学报. 1998(S1)
本文编号：3223862
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