文昌鱼REL、NFAT、TGFBI基因克隆表达及TLR信号通路进化研究
发布时间：2021-11-05 10:07
文昌鱼作为脊椎动物的祖先物种,对研究脊椎动物形态发生、发育和免疫系统的进化过程起到关键作用。随着大量物种基因组测序的完成与比较免疫学的迅速发展,以及佛罗里达文昌鱼全基因组测序的完成,为我们系统的研究脊椎动物免疫系统的起源与进化提供了物质基础。因此,本论文以文昌鱼EST数据库（http://rich.yunda.org/test/amphioxusest/）和一些公共数据库为基础,对白氏文昌鱼（Branchostoma belcheri）REL、NFAT、GFBI基因的功能与进化进行研究；并利用比较基因组学的研究方法对动物TLR信号通路的起源与进化进行了详细的研究,从而揭示自然选择在基因复制、基因结构的改变和结构域变化过程中的作用。具体工作如下：1、哺乳动物核因子活化B细胞K轻链增强子（nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells,NF-κB）蛋白家族基因是一类非常重要的转录因子,在信号传递、细胞凋亡、先天性免疫和适应性免疫等过程中起到关键的作用。我们在白氏文昌鱼基因组中克隆了一个NF-κB蛋白家族基因（命名...
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：170 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 文昌鱼概况
1.2 文昌鱼研究现状
1.2.1 文昌鱼发育过程研究进展
1.2.2 文昌鱼免疫系统研究进展
1.2.3 文昌鱼在进化过程中的独特地位
1.3 NF-κB、NFAT和TGFBI研究进展
1.3.1 NF-κB研究进展
1.3.2 NFAT在先天性免疫中的作用
1.3.3 TGFBI蛋白家族研究进展
1.4 TLR信号通路与网络水平进化
1.5 本论文的研究意义
1.6 本论文的创新点
1.7 技术路线
第二章 文昌鱼REL基因的克隆、进化及功能研究
2.1 前言
2.2 材料、试剂和仪器
2.2.1 文昌鱼的收集与培养
2.2.2 实验试剂
2.2.3 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 白氏文昌鱼AmphiREL基因的cDNA全长克隆
2.3.2 文昌鱼急性免疫刺激后检测AmphiREL基因的表达变化
2.3.3 REL亚家族同源基因的搜索
2.3.4 序列比对、系统发育分析、motif分析和三级结构预测
2.3.5 选择压力分析
2.4 结果和讨论
2.4.1 白氏文昌鱼总RNA的提取
2.4.2 白氏文昌鱼AmphiREL基因全长扩增
2.4.3 白氏文昌鱼AmphiREL基因功能验证
2.4.4 Rel亚家族基因系统发生关系和共线性分析
2.4.5 Rel亚家族蛋白的结构多样性
2.4.6 Rel亚家族基因选择压力分析
第三章 文昌鱼NFAT基因的克隆、进化与功能研究
3.1 前言
3.2 材料、试剂和仪器
3.2.1 文昌鱼的收集与培养
3.2.2 实验试剂
3.2.3 实验仪器
3.3 实验方法
3.3.1 白氏文昌鱼AmphiNFAT基因全长的克隆
3.3.2 文昌鱼急性免疫刺激后检测AmphiNFAT基因的表达变化
3.3.3 文昌鱼AmphiNFAT基因空间表达模式分析
3.3.4 NFAT蛋白家族同源基因的搜索
3.3.5 多序列比对、保守motif和系统发育关系分析
3.3.6 基于密码子的序列分析
3.4 实验结果
3.4.1 白氏文昌鱼AmphiNFAT基因全长扩增
3.4.2 白氏文昌鱼不同组织中AmphiNFAT基因的表达谱分析
3.4.3 LPS刺激后白氏文昌鱼AmphiNFAT基因时间表达模式分析
3.4.4 NFAT蛋白家族系统发育关系、保守motif和共线性分析
3.4.5 NFAT蛋白家族基因选择压力分析
3.5 讨论
3.5.1 NFAT蛋白家族基因从刺胞动物门到脊椎动物都保守
3.5.2 NFAT蛋白家族的进化历程
3.5.3 NFAT蛋白家族能够参与先天性免疫应答过程
第四章 文昌鱼TGFBI基因的克隆、进化与功能研究
4.1 前言
4.2 材料、试剂和仪器
4.2.1 文昌鱼的收集与培养
4.2.2 实验试剂
4.2.3 实验仪器
4.3 实验方法
4.3.1 白氏文昌鱼AmphiTGFBI基因全长的克隆
4.3.2 文昌鱼AmphiTGFBI基因空间表达模式分析
4.3.3 TGFBI蛋白家族同源基因的搜索
4.3.4 多序列比对、保守motif和系统发育关系分析
4.3.5 基于密码子的序列分析
4.4 实验结果
4.4.1 文昌鱼AmphiTGFBI基因全长扩增
4.4.2 白氏文昌鱼不同组织中AmphiTGFBI基因表达模式分析
4.4.3 TGFBI蛋白家族的系统发育关系、保守motif和基因结构分析
4.4.4 TGFBI蛋白家族基因选择压力分析
4.5 讨论
4.5.1 TGFBI蛋白家族基因从多孔动物到哺乳动物是保守的
4.5.2 TGFBI蛋白家族基因受到的正选择作用可能与该基因的基因结构有关
第五章 TLR信号通路的起源与进化研究
5.1 前言
5.2 实验材料和方法
5.2.1 数据收集
5.2.2 多序列比对与系统发育分析
5.2.3 基于密码子序列的分析
5.2.4 多变量分析
5.3 结果和讨论
5.3.1 进化速率分析
5.3.2 选择压力的大小和网络结构
5.3.3 多变量分析
5.3.4 NF-κB介导的TLR信号通路的进化和起源
第六章 结论
附录
参考文献
在读期间发表的学术论文及研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Identification and expression of amphioxus AmphiSmad1/5/8 and AmphiSmad4[J]. YU XueSong 1,LI JianWei 2,LIU Hui 1,LI XiaoDan 1,CHEN ShangWu 1,ZHANG HongWei 2 & XU AnLong 1 1 State Key Laboratory of Biocontrol,Open Laboratory for Marine Functional Genomics of State High-Tech Development Program,Guangdong Key Laboratory of Pharmaceutical Functional Genes,College of Life Sciences,Sun Yat-Sen University,Guangzhou 510275,China;2 Institute of Developmental Biology,College of Life Sciences,Shandong University,Jinan 250100,China. Science China（Life Sciences）. 2011(03)
[2]Identification of genes expressed during myocardial development[J]. 陈小圆,陈健宏,张碧琪,梁瑛,梁平. Chinese Medical Journal. 2003(09)
本文编号：3477596
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：170 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 文昌鱼概况
1.2 文昌鱼研究现状
1.2.1 文昌鱼发育过程研究进展
1.2.2 文昌鱼免疫系统研究进展
1.2.3 文昌鱼在进化过程中的独特地位
1.3 NF-κB、NFAT和TGFBI研究进展
1.3.1 NF-κB研究进展
1.3.2 NFAT在先天性免疫中的作用
1.3.3 TGFBI蛋白家族研究进展
1.4 TLR信号通路与网络水平进化
1.5 本论文的研究意义
1.6 本论文的创新点
1.7 技术路线
第二章 文昌鱼REL基因的克隆、进化及功能研究
2.1 前言
2.2 材料、试剂和仪器
2.2.1 文昌鱼的收集与培养
2.2.2 实验试剂
2.2.3 实验仪器
2.3 实验方法
2.3.1 白氏文昌鱼AmphiREL基因的cDNA全长克隆
2.3.2 文昌鱼急性免疫刺激后检测AmphiREL基因的表达变化
2.3.3 REL亚家族同源基因的搜索
2.3.4 序列比对、系统发育分析、motif分析和三级结构预测
2.3.5 选择压力分析
2.4 结果和讨论
2.4.1 白氏文昌鱼总RNA的提取
2.4.2 白氏文昌鱼AmphiREL基因全长扩增
2.4.3 白氏文昌鱼AmphiREL基因功能验证
2.4.4 Rel亚家族基因系统发生关系和共线性分析
2.4.5 Rel亚家族蛋白的结构多样性
2.4.6 Rel亚家族基因选择压力分析
第三章 文昌鱼NFAT基因的克隆、进化与功能研究
3.1 前言
3.2 材料、试剂和仪器
3.2.1 文昌鱼的收集与培养
3.2.2 实验试剂
3.2.3 实验仪器
3.3 实验方法
3.3.1 白氏文昌鱼AmphiNFAT基因全长的克隆
3.3.2 文昌鱼急性免疫刺激后检测AmphiNFAT基因的表达变化
3.3.3 文昌鱼AmphiNFAT基因空间表达模式分析
3.3.4 NFAT蛋白家族同源基因的搜索
3.3.5 多序列比对、保守motif和系统发育关系分析
3.3.6 基于密码子的序列分析
3.4 实验结果
3.4.1 白氏文昌鱼AmphiNFAT基因全长扩增
3.4.2 白氏文昌鱼不同组织中AmphiNFAT基因的表达谱分析
3.4.3 LPS刺激后白氏文昌鱼AmphiNFAT基因时间表达模式分析
3.4.4 NFAT蛋白家族系统发育关系、保守motif和共线性分析
3.4.5 NFAT蛋白家族基因选择压力分析
3.5 讨论
3.5.1 NFAT蛋白家族基因从刺胞动物门到脊椎动物都保守
3.5.2 NFAT蛋白家族的进化历程
3.5.3 NFAT蛋白家族能够参与先天性免疫应答过程
第四章 文昌鱼TGFBI基因的克隆、进化与功能研究
4.1 前言
4.2 材料、试剂和仪器
4.2.1 文昌鱼的收集与培养
4.2.2 实验试剂
4.2.3 实验仪器
4.3 实验方法
4.3.1 白氏文昌鱼AmphiTGFBI基因全长的克隆
4.3.2 文昌鱼AmphiTGFBI基因空间表达模式分析
4.3.3 TGFBI蛋白家族同源基因的搜索
4.3.4 多序列比对、保守motif和系统发育关系分析
4.3.5 基于密码子的序列分析
4.4 实验结果
4.4.1 文昌鱼AmphiTGFBI基因全长扩增
4.4.2 白氏文昌鱼不同组织中AmphiTGFBI基因表达模式分析
4.4.3 TGFBI蛋白家族的系统发育关系、保守motif和基因结构分析
4.4.4 TGFBI蛋白家族基因选择压力分析
4.5 讨论
4.5.1 TGFBI蛋白家族基因从多孔动物到哺乳动物是保守的
4.5.2 TGFBI蛋白家族基因受到的正选择作用可能与该基因的基因结构有关
第五章 TLR信号通路的起源与进化研究
5.1 前言
5.2 实验材料和方法
5.2.1 数据收集
5.2.2 多序列比对与系统发育分析
5.2.3 基于密码子序列的分析
5.2.4 多变量分析
5.3 结果和讨论
5.3.1 进化速率分析
5.3.2 选择压力的大小和网络结构
5.3.3 多变量分析
5.3.4 NF-κB介导的TLR信号通路的进化和起源
第六章 结论
附录
参考文献
在读期间发表的学术论文及研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]Identification and expression of amphioxus AmphiSmad1/5/8 and AmphiSmad4[J]. YU XueSong 1,LI JianWei 2,LIU Hui 1,LI XiaoDan 1,CHEN ShangWu 1,ZHANG HongWei 2 & XU AnLong 1 1 State Key Laboratory of Biocontrol,Open Laboratory for Marine Functional Genomics of State High-Tech Development Program,Guangdong Key Laboratory of Pharmaceutical Functional Genes,College of Life Sciences,Sun Yat-Sen University,Guangzhou 510275,China;2 Institute of Developmental Biology,College of Life Sciences,Shandong University,Jinan 250100,China. Science China（Life Sciences）. 2011(03)
[2]Identification of genes expressed during myocardial development[J]. 陈小圆,陈健宏,张碧琪,梁瑛,梁平. Chinese Medical Journal. 2003(09)
本文编号：3477596
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