敲除生物钟基因Period对家蚕抗菌能力的影响

发布时间：2021-09-19 06:11

　　生物钟作为生物体内控制时空节律的生理机制,影响着多种复杂的生物功能。家蚕是唯一被完全驯化和畜牧化家养的昆虫,也是中国特色的无脊椎模式动物,是农林害虫—鳞翅目昆虫唯一的模式昆虫。家蚕生物钟分子作用环路的核心成员,在蛋白质分子进化和相互作用网络等方面,与哺乳动物甚至与果蝇和线虫等经典模式昆虫有较大差异。研究家蚕的生物钟分子作用机制,对于深入探明鳞翅目昆虫的复杂生理行为分子机制,进一步有效开展家蚕饲养与鳞翅目害虫防治具有重要的作用。为了探究家蚕生物钟与先天免疫系统之间的关联,本文利用本实验室创制的生物钟周期基因（Per）敲除突变体纯系（Per-/-）,系统研究了突变体家蚕对高温逆境环境和染菌生物侵染后的存活时间变化及其影响机制。主要结果如下:（1）周期基因敲除家蚕（Per-/-）的转录和蛋白水平验证利用40种生物的PER蛋白序列进行系统发育进化树的构建,发现家蚕PER蛋白与烟草天蛾同源性最高（约90.00%）,与拟暗果蝇等双翅目昆虫也有较高同源性（约70.00%）,但与脊索动物之间同源性只有60.00%左右。家蚕PER蛋白具有保守的PAS和PAC结构域且排列方式和其他物种类似。PER蛋白三维... 

【文章来源】：苏州大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：113 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１），?ＣＬＯＣＫ／ＢＭＡＬ１复合体还激活核受体ＲＥＶ－ＥＲＢｃｘ??

敲除生物钟基因Ｐｅｒｉｏｄ对家蚕抗菌能力的影响?引言??天会逐渐被隣酸化修饰（Ｚｅｎｇ?ｅｒａ／．，?１９９６；?Ｅｄｅｒｙ?ｄａ／．，?１９９４），最终导致它们的降??解，从而释放对ＣＬＫ／ＣＹＣ活性的抑制，并开始一个新的转录周期。这个分子时??钟是通过ＣＲＹ的激活来接收环境信号－光的输入（Ｅｍｅｒｙ?ｅ／ａ／．，?２０００；?Ｓｔａｎｅｗｓｋｙ?Ｗ??ａ／．，１９９８）。??＇?＼?＼ＡＡ－），＠，??＼?＼?；?Ｄ－Ｂｏｘ?Ｊ?；?．?！??ＡＡ／?（ｃＬＫ?！ｃｙｃ）??＼??＼??＼?＠）?＼??〔ＰＥＲ：?＼?一人一??—＾?＾?ｎ?ｖｃＬＫ）ｆＹｃ）??；?Ｐｅｒ，＇ｍ?＾Ｖｂｏｘ?＇??ｃｙｔｏｐｌａｓｍ?ｎｕｃｌｅｕｓ??图１．２果蝇生物钟分子机制??注：图片摘自（Ｈａｒｄｉｎ以ｆｌ／．，?２０１３）??在第二个转录反馈回路中（图１．２），?ＣＬＫ和ＣＹＣ驱动ＶＲＩＬＬＥ?（ＶＲＩ）和??ＰＡＲ?ＤＯＭＡＩＮ?ＰＲＯＴＥＩＮ?１?ｓ?（ＰＤＰ１?ｓ）的表达，分别抑制和激活Ｃｌｏｃｋ的转录??（Ｈａｒｄｉｎ，?２０１１）。两个转录反馈环控制多个时钟控制基因（Ｃｌｏｃｋ?ｃｏｎｔｒｏｌ?ｇｅｎｅｓ，??ＣＣＧｓ），但有趣的是会产生反相的ｍＲＮＡ振荡（Ｚｈａｎｇ?“．，２０１２）。ＰＥＲ和ＴＩＭ??的合成和降解在一整天都受到严格的调节，而这一复杂的调节对于设定昼夜节??律起搏器的速度至关重要。实际上，ＰＥＲ和ＴＩＭ的积累以及核易位的延迟对于??产生稳定的２４?ｈ周期节律至关重要。ＰＥＲ和ＴＩＭ的丰度在转录，转录后和翻译??后水平都受到严格的调节。??５??

息来??补偿这种变化以相应地调整飞行方向（Ｒｅｐｐｅｒｔ?ｄ?〇／．，?２０１０）。??Ａ??Ｂ??ｉ?％?——?ｕｖ??ｚ?ｋ?Ｐｏｌａｎｚｅｄ?ｌｉｇｈｔ??＜Ａ??Ｃｙｔｏｐｌａｓｍ?，?ｉ??＼＼?Ｎｕｃｌｅｕｓ?ｊ?Ｈ?Ｄｏｒｓａｌ?Ｒｉｍ??／?Ｚｌ??？?ｐｅｒ?－?Ｅ＾Ｌ＾Ｉ＾ｔｏｉｎ?－?？??－？？?Ｃｅｎｔｒａｌ?Ｃｏｍｐｌｅｘ??＼?Ｖ?＾?ｊ?ｆｌ?Ａ??＼?＾?Ｍｏｔｏｒ??Ｓｙｓｔｅｍ??Ｍｏｔｏｒ?Ｏｕｔｐｕｔ??图１．３帝王蝶生物钟分子机制??注：图片摘自（Ｚｈｕ?ｅ／?ａ／．，２００８）??帝王蝶的生物钟分子机制与哺乳动物及果蝇的类似，都是由负反馈环路组??成的，但在生物钟的分子组成上又有所不同。在帝王蝶中（图１．３），核心的时??钟基因包括编码激活因子的Ｃｌｏｃｋ和Ｃｙｃｌｅ，以及编码抑制因子的Ｐｅｒ、Ｔｉｍ、??Ｃｒｙ２。ＣＬＯＣＫ?与?ＣＹＣＬＥ?形成的异源二聚体?ＣＬＫ／ＣＹＣ?结合到?Ｐｅｒ、Ｔｉｍ、Ｃｒｙ２??等基因启动子区的Ｅ－ｂｏｘ上，从而驱动这些基因的转录。果蝇中ＰＥＲ和ＴＩＭ形??成异源二聚体入核抑制ＣＬＫ／ＣＹＣ的活性，从而抑制Ｐｅｒ和Ｔｉｍ的转录。在帝王??蝶中，ＰＥＲ、ＴＩＭ、ＣＲＹ２在细胞质中形成异源三聚体，ＣＲＹ１作为光受体接收??光信号后，三聚体ＰＥＲ／ＴＩＭ／ＣＲＹ２中的ＴＩＭ被降解，ＰＥＲ发生磷酸化，随后??７??


本文编号：3401175