肌醇及其相关通路在大菱鲆（Scophthalmus maximus）渗透压调节中的作用
发布时间：2023-08-13 19:08
拥有强大的渗透压调节能力对广盐性鱼类的生存至关重要。目前,关于鱼类渗透压调节机制已有不少研究,但均存在较大的局限性。作为广盐性硬骨鱼类,大菱鲆(Scophthalmus maximus)具有较强的适应渗透胁迫的能力,因此是研究比目鱼渗透压调控机制的优良模式物种。本文首先通过转录组分析揭示了大菱鲆渗透压调节的多样性机制并发现肌醇代谢过程以及与肌醇相关的磷脂酰肌醇信号系统作用于多种渗透压调控模式,然后研究了肌醇、肌醇合成通路和磷脂酰肌醇信号系统中的核心组成成份PI3K-AKT信号通路在大菱鲆渗透压调控中的作用。比较转录组分析揭示大菱鲆渗透压调节的多样性机制。高盐(盐度50)和低盐(盐度5)胁迫后的肾的整体形态变化和组织切片观察表明了大菱鲆肾的整体形态以及肾小球、肾小囊和鲍曼囊体积对不同盐度胁迫的适应性差异的组织学变化。为研究不同盐度海水胁迫后的大菱鲆肾组织学变化原因以及大菱鲆不同渗透压调节机制的差异,对不同盐度胁迫后的大菱鲆肾组织进行转录组测序。在大菱鲆低盐和高盐胁迫的肾中分别鉴定了688个和2441个差异表达基因(DEGs)。通过对不同盐度处理后转录组中的差异表达基因表达分析,从离子通道...
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 引言
1.1 国内外研究现状
1.1.1 广盐性鱼类渗透压信号转导机制
1.1.2 渗透胁迫的细胞调控机制
1.1.3 渗透调控的内分泌调节机制
1.1.4 无机离子通道和转运蛋白介导的渗透调控
1.2 研究内容
1.3 研究目的和意义
第二章 比较转录组分析揭示大菱鲆渗透调节的多样性机制
2.1 材料和方法
2.1.1 养殖用鱼和样品制备
2.1.2 肾的石蜡切片
2.1.3 RNA提取,cDNA文库构建和高通量测序
2.1.4 质量控制和读取映射
2.1.5 基因表达水平的定量和差异表达分析
2.1.6 蛋白-蛋白相互作用(PPI)分析
2.1.7 qRT-PCR
2.2 结果
2.2.1 肾的形态组织变化
2.2.2 转录组测序和序列比对
2.2.3 差异表达基因的筛选
2.2.4 差异表达基因的分析
2.2.5 差异表达基因的蛋白互作网络(PPI)分析
2.2.6 qRT-PCR结果
2.3 讨论
2.3.1 肾对盐度胁迫的形态适应性
2.3.2 渗透胁迫的通用和保守性响应
2.3.3 低渗调控的特异调控机制
2.3.4 高渗调控的特异调控机制
2.3.5 差异表达基因的蛋白互作网络(PPI)分析
2.4 小结
第三章 大菱鲆肌醇合成(MIB)通路在渗透调控中的作用及由肌醇和c-Myc介导的调控机制
3.1 材料和方法
3.1.1 实验用鱼
3.1.2 盐度胁迫处理
3.1.3 基因克隆和生物信息分析
3.1.4 实时荧光定量PCR
3.1.5 利用RNAi技术对MIB通路进行基因敲降
3.1.6 投喂肌醇后基因的表达模式
3.1.7 利用RNAi技术对进行c-Myc基因敲降
3.1.8 体外10058-F4介导的c-Myc抑制实验
3.1.9 数据统计分析
3.2 结果
3.2.1 MIPS和IMPA1基因生物信息分析
3.2.2 盐度胁迫后MIPS和IMPA1基因的表达
3.2.3 RNAi介导的MIB通路的敲降
3.2.4 投喂肌醇后MIPS和IMPA1基因的表达模式
3.2.5 c-Myc敲降后MIB途径的基因表达
3.2.6 c-Myc在体外调节MIB途径
3.3 讨论
3.4 小结
第四章 肌醇通过调节大菱鲆多种生理功能来促进其耐盐性
4.1 材料和方法
4.1.1 盐度胁迫实验
4.1.2 酶联免疫吸附实验(ELISA)
4.1.3 投喂实验和盐度胁迫实验
4.1.4 高通量测序
4.1.5 荧光定量PCR
4.1.6 数据统计分析
4.2 结果
4.2.1 盐度胁迫后肌醇浓度表达变化
4.2.2 肌醇对盐度胁迫后大菱鲆存活时间的影响
4.2.3 转录组测序结果
4.2.4 荧光定量结果
4.2.5 离子通道基因的表达
4.3 讨论
4.3.1 肌醇含量对盐度胁迫的响应
4.3.2 肌醇增加了盐度胁迫下的存活时间
4.3.3 肌醇提高了生理机能
4.3.4 肌醇对鳃和肾生理功能的影响
4.3.5 肌醇对离子通道的影响
4.4 小结
第五章 肌醇通过介导皮质醇的合成增强大菱鲆的低盐耐受能力
5.1 材料和方法
5.1.1 实验用鱼
5.1.2 肌醇投喂实验和低盐胁迫实验
5.1.3 皮质醇投喂实验和低盐胁迫实验
5.1.4 肌醇、美替拉酮投喂实验和低盐胁迫实验
5.1.5 血浆皮质醇检测
5.1.6 Na+-K+-ATPase活性检测实验
5.1.7 荧光定量PCR
5.1.8 数据统计分析
5.2 结果
5.2.1 大菱鲆对肌醇的响应
5.2.2 投喂皮质醇后大菱鲆的反应
5.2.3 投喂肌醇和美替拉酮后大菱鲆的反应
5.3 讨论
5.4 小结
第六章 PI3K-AKT信号通路对低盐胁迫的响应及其由沃曼霉素介导的抑制对大菱鲆离子通道的影响
6.1 材料和方法
6.1.1 转录组数据
6.1.2 实验用鱼
6.1.3 PI3K-AKT信号通路对盐度胁迫的响应
6.1.4 PI3K-AKT信号通路的抑制
6.1.5 qRT-PCR
6.1.6 SDS-PAGE和Western blotting
6.1.7 PI3K蛋白含量变化检测
6.1.8 数据统计分析
6.2 结果
6.2.1 转录组分析揭示PI3K-AKT信号通路的作用
6.2.2 PI3K-AKT信号通路对低盐胁迫的响应
6.2.3 沃曼霉素介导的PI3K-AKT信号通路抑制对离子通道的影响
6.3 讨论
6.4 小结
第七章 总结与展望
7.1 文章总结
7.2 未来展望
参考文献
致谢
博士期间发表论文与专利情况
本文编号：3841772
【文章页数】：127 页
【学位级别】：博士
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摘要
abstract
第一章 引言
1.1 国内外研究现状
1.1.1 广盐性鱼类渗透压信号转导机制
1.1.2 渗透胁迫的细胞调控机制
1.1.3 渗透调控的内分泌调节机制
1.1.4 无机离子通道和转运蛋白介导的渗透调控
1.2 研究内容
1.3 研究目的和意义
第二章 比较转录组分析揭示大菱鲆渗透调节的多样性机制
2.1 材料和方法
2.1.1 养殖用鱼和样品制备
2.1.2 肾的石蜡切片
2.1.3 RNA提取,cDNA文库构建和高通量测序
2.1.4 质量控制和读取映射
2.1.5 基因表达水平的定量和差异表达分析
2.1.6 蛋白-蛋白相互作用(PPI)分析
2.1.7 qRT-PCR
2.2 结果
2.2.1 肾的形态组织变化
2.2.2 转录组测序和序列比对
2.2.3 差异表达基因的筛选
2.2.4 差异表达基因的分析
2.2.5 差异表达基因的蛋白互作网络(PPI)分析
2.2.6 qRT-PCR结果
2.3 讨论
2.3.1 肾对盐度胁迫的形态适应性
2.3.2 渗透胁迫的通用和保守性响应
2.3.3 低渗调控的特异调控机制
2.3.4 高渗调控的特异调控机制
2.3.5 差异表达基因的蛋白互作网络(PPI)分析
2.4 小结
第三章 大菱鲆肌醇合成(MIB)通路在渗透调控中的作用及由肌醇和c-Myc介导的调控机制
3.1 材料和方法
3.1.1 实验用鱼
3.1.2 盐度胁迫处理
3.1.3 基因克隆和生物信息分析
3.1.4 实时荧光定量PCR
3.1.5 利用RNAi技术对MIB通路进行基因敲降
3.1.6 投喂肌醇后基因的表达模式
3.1.7 利用RNAi技术对进行c-Myc基因敲降
3.1.8 体外10058-F4介导的c-Myc抑制实验
3.1.9 数据统计分析
3.2 结果
3.2.1 MIPS和IMPA1基因生物信息分析
3.2.2 盐度胁迫后MIPS和IMPA1基因的表达
3.2.3 RNAi介导的MIB通路的敲降
3.2.4 投喂肌醇后MIPS和IMPA1基因的表达模式
3.2.5 c-Myc敲降后MIB途径的基因表达
3.2.6 c-Myc在体外调节MIB途径
3.3 讨论
3.4 小结
第四章 肌醇通过调节大菱鲆多种生理功能来促进其耐盐性
4.1 材料和方法
4.1.1 盐度胁迫实验
4.1.2 酶联免疫吸附实验(ELISA)
4.1.3 投喂实验和盐度胁迫实验
4.1.4 高通量测序
4.1.5 荧光定量PCR
4.1.6 数据统计分析
4.2 结果
4.2.1 盐度胁迫后肌醇浓度表达变化
4.2.2 肌醇对盐度胁迫后大菱鲆存活时间的影响
4.2.3 转录组测序结果
4.2.4 荧光定量结果
4.2.5 离子通道基因的表达
4.3 讨论
4.3.1 肌醇含量对盐度胁迫的响应
4.3.2 肌醇增加了盐度胁迫下的存活时间
4.3.3 肌醇提高了生理机能
4.3.4 肌醇对鳃和肾生理功能的影响
4.3.5 肌醇对离子通道的影响
4.4 小结
第五章 肌醇通过介导皮质醇的合成增强大菱鲆的低盐耐受能力
5.1 材料和方法
5.1.1 实验用鱼
5.1.2 肌醇投喂实验和低盐胁迫实验
5.1.3 皮质醇投喂实验和低盐胁迫实验
5.1.4 肌醇、美替拉酮投喂实验和低盐胁迫实验
5.1.5 血浆皮质醇检测
5.1.6 Na+-K+-ATPase活性检测实验
5.1.7 荧光定量PCR
5.1.8 数据统计分析
5.2 结果
5.2.1 大菱鲆对肌醇的响应
5.2.2 投喂皮质醇后大菱鲆的反应
5.2.3 投喂肌醇和美替拉酮后大菱鲆的反应
5.3 讨论
5.4 小结
第六章 PI3K-AKT信号通路对低盐胁迫的响应及其由沃曼霉素介导的抑制对大菱鲆离子通道的影响
6.1 材料和方法
6.1.1 转录组数据
6.1.2 实验用鱼
6.1.3 PI3K-AKT信号通路对盐度胁迫的响应
6.1.4 PI3K-AKT信号通路的抑制
6.1.5 qRT-PCR
6.1.6 SDS-PAGE和Western blotting
6.1.7 PI3K蛋白含量变化检测
6.1.8 数据统计分析
6.2 结果
6.2.1 转录组分析揭示PI3K-AKT信号通路的作用
6.2.2 PI3K-AKT信号通路对低盐胁迫的响应
6.2.3 沃曼霉素介导的PI3K-AKT信号通路抑制对离子通道的影响
6.3 讨论
6.4 小结
第七章 总结与展望
7.1 文章总结
7.2 未来展望
参考文献
致谢
博士期间发表论文与专利情况
本文编号：3841772
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