中华绒螯蟹解毒基因及其相关酶对多环芳烃的响应

发布时间：2017-12-07 00:22

  本文关键词：中华绒螯蟹解毒基因及其相关酶对多环芳烃的响应

  更多相关文章： 中华绒螯蟹 菲 (?) 苯并芘 细胞色素P450酶(CYP) 谷胱甘肽S-转移酶(GST

【摘要】：多环芳烃(Polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是存在于水环境中的具致癌、致畸和致突变性的持久性有机污染物,进入机体后可通过Ⅰ、Ⅱ相代谢酶进行代谢。为研究中华绒螯蟹暴露于多环芳烃时其机体内Ⅰ相代谢酶CYP家族基因和Ⅱ相代谢酶GST基因及它们相关酶的响应情况,本论文选取菲、(?)和苯并芘代表三环、四环和五环多环芳烃进行相关研究。一.基因克隆及其组织分布研究本研究获得中华绒螯蟹的CYP2A基因片段(861bp),及CYP2B和CYP4两基因完整开放阅读框(1476bp和1557bp)。相关生物信息学及进化树结果证实本研究所获基因属于CYP家族。本研究四种基因未攻毒时于中华绒螯蟹体内普遍存在,其中,肝胰腺、鳃、血淋巴和肌肉表达相对较高。二.毒物暴露对基因表达量及其相关酶活性的影响选择基因表达量高的肝胰腺、鳃、血淋巴和肌肉作为检测组织,在多环芳烃暴露条件下,研究四种基因的表达量及其相关酶活性随暴露浓度和暴露时间变化的情况。(一)菲暴露对基因表达量及其相关酶活性的影响暴露浓度实验:设置6个菲浓度(0、100、200、400、600和800μg/L),于24h检测肝胰腺中目的基因表达及相关酶活性。结果发现,CYP2A和CYP4基因的呈现先升高后降低趋势,CYP2B基因呈现先降低后升高再降低趋势,而GST基因则处于持续上升状态,CYP2A、CYP2B、CYP4、GST基因分别于菲浓度400、600、200和800μg/L时达到最高值。而CYP4和GST基因对菲浓度增加更敏感,分别于菲浓度200和800μg/L时有显著差异(P0.05)。酶活性检测的结果发现,APND、ERND和GST活性随菲浓度升高呈现升高后降低的趋势,前两者于600ng/μL时达到高值;而GST酶则于400μg/L时达到高值。总之,本研究设定的菲浓度条件下APND、ERND、GST三种酶的活性均显著高于对照组(P0.05),说明中华绒螯蟹肝胰腺中这三种酶对菲十分敏感。暴露时间实验:根据预实验结果,于安全浓度范围内设置200 μg/L的菲浓度开展暴露实验,持续28d,并于0、6h、12h、1d、2d、4d、7d、14d、21d和28d检测四种组织中目的基因表达及肝胰腺中相关酶的活性。结果发现,四种基因的表达量在四种组织中随时间变化呈现不同规律。CYP基因可能始终发挥作用,GST基因在暴露后期被诱导;肝胰腺中三种酶活性对菲敏感,除ERND酶于6h时外,三种酶在28d中持续处于高活性状态,与对照相比呈显著差异(P0.05)。(二)(?)暴露对基因表达量及其相关酶活性的影响暴露浓度实验:设计10和100μg/L两个(?)浓度组及对照组,暴露持续28d,并于0、1d、2d、4d、7d、14d、21d和28d取中华绒螯蟹肝胰腺检测四种基因表达量和相关酶活性。结果发现,高浓度(?)对四种基因的诱导较显著,CYP2A和CYP4基因自1d起在高浓度中表达量显著高于对照组(P0.05),GST基因也在1-21d时及CYP2B基因于1-14d时都显著高于对照组(P0.05);此外,CYP2A、CYP2B、GST三种基因在2d时也被低浓度(?)诱导高表达(P0.05),CYP2B基因较另两种基因对低浓度(?)更敏感,于1d时已呈现高诱导表达(P0.05);三种酶活性无论浓度高或低自1d起均被显著诱导,且在1和2d时低浓度组对三种酶活的诱导显著高于高浓度组(P0.05),APND酶在4d、7d、21d和28d时,ERND酶于4d、7d、14d和21d时,以及GST酶于14d、21d和28d时它们的活性与(?)浓度间具明显的浓度效应(P0.05)。暴露时间实验:对高、低两个(?)浓度暴露时间效应分析,结果发现,两个暴露浓度与中华绒螯蟹肝胰腺中四种基因的表达量间呈现明显的时间效应,尤其于2d时四种基因在不同(?)浓度下诱导效应均较为明显(P0.05);CYP2B对高、低浓度(?)的响应速度明显快于其他三个基因(P0.05),此外CYP4对低浓度(?)的响应速度也明显较快,甚至快于对高浓度(?)(P0.05)。高、低两个(?)浓度均对中华绒螯蟹肝胰腺中三种酶具诱导效应和明显的时间效应(P0.05)。(三)苯并芘暴露对基因表达量及其相关酶活性的影响暴露浓度实验:设计两个苯并芘浓度组(0.15和0.45μg/L)和对照组(0μg/L),分别于0、1d、2d、4d、7d、14d、21d和28d取中华绒螯蟹的肝胰腺检测目的基因表达及相关酶活性。结果发现:高浓度苯并芘对四种基因的诱导作用明显;而三种酶的活性无论苯并芘浓度高或低自2d起均被显著诱导,且在1和2d时低浓度组对三种酶的诱导显著高于高浓度组(P0.05),21d和28d时的APND酶,4d和28d时的ERND酶,及4-28d的GST酶的活性与苯并芘浓度间呈现明显的剂量效应(P0.05)。暴露时间实验:将处理组与0d作对照,结果发现:CYP2A、CYP4和GST三种基因受高浓度苯并芘的诱导表达明显,且CYP4基因较另外两个基因的响应更迅速,高浓度组自1d起即显著高于0d(P0.05);CYP2B基因对低浓度苯并芘的响应较其他基因敏感。不同时间点高、低浓度苯并芘对中华绒螯蟹肝胰腺中的三种酶均呈现诱导效应,且具明显的时间效应(P0.05),其中三种酶对低浓度苯并芘的响应速度明显比对高浓度苯并芘的快,于1d时就表现出显著的活性差异(P0.05),而高浓度苯并芘仅APND酶于1d时呈现显著的活性差异(P0.05)。三.毒物暴露对对肝组织显微结构的影响分别取暴露在菲浓度2000μg/L、(?)浓度10和10μg/L、苯并芘浓度0.15和0.45μg/L,及它们的对照,于0和28d取肝胰腺做石蜡切片,结果表明,菲、(?)、苯并芘暴露均对中华绒螯蟹的肝组织造成较为明显的损伤。综合以上研究,三种多环芳烃均可诱导目的基因的表达,并呈现出一定的时间效应和浓度效应,且对相关酶也具有显著时间效应和浓度效应,此外在组织层面也会对肝胰腺造成损伤。
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X174;S917.4

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李思发,邹曙明;欧、美中华绒螯蟹源于中国长江水系中华绒螯蟹的遗传证据[J];水产学报;2002年06期

2 赵金良,李思发;中华绒螯蟹基因组研究概述[J];集美大学学报(自然科学版);2003年04期

3 应雪萍;中华绒螯蟹正常附着胚胎与流产胚胎的结构特点[J];动物学研究;2005年04期

4 陈校辉;朱清顺;严维辉;顾树信;黄平;;长江江苏段中华绒螯蟹资源现状及保护对策初探[J];水产养殖;2007年02期

5 程建新;宋学宏;吴林坤;杨彩根;蔡春芳;曹萍;;养殖水环境对中华绒螯蟹不同营养供给模式的响应[J];水生生物学报;2008年05期

6 赵艳民;王新华;于洋;武靖阳;;氯化汞对中华绒螯蟹幼蟹蜕皮、生长和存活的影响(英文)[J];南开大学学报(自然科学版);2009年03期

7 庶人;;中华绒螯蟹工厂化育苗研究取得重大进展[J];海洋湖沼通报;1984年03期

8 顾志峰,王文,杜开和,吴庆龙,李文朝,陈亚芬;中华绒螯蟹“颤抖病”病原、病理学初步研究[J];湖泊科学;2000年04期

9 陈翠珍;房海;张晓君;葛慕湘;王秀云;靳晓敏;;中华绒螯蟹病原鳗利斯顿氏菌生物学特性[J];湖泊科学;2006年03期

10 黄鹤忠;王永强;程建新;周刚;杨彩根;宋学宏;董海辉;;太湖中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)养殖模式优化及其生态环境效应研究[J];海洋与湖沼;2006年05期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 杨志彪;赵云龙;杨健;;水体铜对中华绒螯蟹蜕皮、生长和存活的影响[A];中国动物学会甲壳动物学分会、中国海洋与湖沼学会甲壳动物学分会2004年甲壳动物学分会会员代表大会暨学术年会论文摘要集[C];2004年

2 李海迪;杨先乐;胡鲲;王翔凌;钱云云;;高效液相色谱法测定中华绒螯蟹主要组织中双氟沙星及其代谢产物方法的建立[A];2008年《药物分析杂志》第三届普析通用杯论文集[C];2008年

3 孟庆国;顾伟;王文;;中华绒螯蟹螺原体抗原相关蛋白筛选[A];中国甲壳动物学会第十一届年会暨学术研讨会论文摘要集[C];2011年

4 堵南山;;中华绒螯蟹的受精[A];动物学专辑——上海市动物学会1997年年会论文集[C];1997年

5 顾景龄;张云贵;刘祥云;杜育哲;;中华绒螯蟹幼蟹生长数学模型的初探[A];动物学专辑——上海市动物学会1997年年会论文集[C];1997年

6 邱高峰;刘萍;房君江;冯海洋;;成熟促进因子在中华绒螯蟹卵母细胞减数分裂成熟中的作用[A];中国甲壳动物学会第十一届年会暨学术研讨会论文摘要集[C];2011年

7 张洁;陈立侨;周忠良;唐思贤;;中华绒螯蟹同工酶发育遗传学研究 Ⅰ．长江中华绒螯蟹不同组织同工酶的特异性分析[A];动物学专辑——上海市动物学会1996年年会论文集[C];1996年

8 艾春香;陈立侨;高露姣;温小波;;维生素C对中华绒螯蟹血清及组织中超氧化物歧化酶和磷酸酶的影响[A];中国海洋与湖沼学会甲壳动物学分会、中国动物学会、中国海洋与湖沼学会生态学分会2000年学术研讨会论文摘要集[C];2000年

9 王群;赵云龙;马强;丁银娣;陈立侨;;微量元素锌对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)雄性生殖的影响[A];甲壳动物学分会成立20周年暨刘瑞玉院士从事海洋科教工作55周年学术研讨会论文（摘要）集[C];2002年

10 成永旭;南天佐;吴旭干;;中华绒螯蟹第一、第二次产卵的生殖性状和苗种质量的比较研究[A];中国动物学会甲壳动物学分会、中国海洋与湖沼学会甲壳动物学分会2004年甲壳动物学分会会员代表大会暨学术年会论文摘要集[C];2004年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 淳宣;中华绒螯蟹标准化生产综合示范区通过验收[N];江苏农业科技报;2007年

2 通讯员 周璐 王一森;艾比湖中华绒螯蟹养殖有了地方标准[N];博尔塔拉报;2010年

3 许本宏邋林鸣;中华绒螯蟹特色哪里来[N];中国质量报;2007年

4 赵文;东台打造中华绒螯蟹原生态品牌[N];江苏科技报;2009年

5 于志;江苏高淳建设全国中华绒螯蟹“种子库”[N];中华合作时报;2002年

6 记者 古丽娜;布尔津绒螯蟹上首都餐桌[N];阿勒泰日报;2010年

7 姜奕轲;东海所回收人工放流中华绒螯蟹[N];中国渔业报;2011年

8 通讯员　 吴高翔 刘洪春;怀远重振中华螯蟹品牌[N];安徽日报;2006年

9 江苏省淡水水产研究所研究员 徐在宽;高效水产品种推荐——中华绒螯蟹[N];江苏农业科技报;2002年

10 江苏省水产技术推广站;江苏省中华绒螯蟹育苗生产标准[N];江苏农业科技报;2006年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 吕孙建;中华绒螯蟹血细胞吞噬功能与凋亡分子机制的研究[D];浙江大学;2015年

2 蒋惠;中华绒螯蟹的基因表达谱及生殖相关基因的克隆、表达模式研究[D];华东师范大学;2011年

3 王晶晶;中华绒螯蟹免疫致敏现象及相关分子机制的初步研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2013年

4 邱仁杰;脂肪酸营养对中华绒螯蟹（Eriocheirsinensis）免疫及耐低氧能力的影响[D];上海海洋大学;2011年

5 穆淑梅;莠去津对中华绒螯蟹生长发育的毒性影响[D];河北大学;2011年

6 李义;中华绒螯蟹新型免疫调节剂及其酚氧化酶的纯化和性质研究[D];南京农业大学;2007年

7 吴江立;中华绒螯蟹组蛋白基因的克隆及其在精子发生中的变化特征[D];河北大学;2015年

8 张莹;凡纳滨对虾和中华绒螯蟹免疫相关因子功能及应用的初步研究[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2010年

9 朱泽远;中华绒螯蟹微卫星DNA特征及其遗传多样性研究[D];江南大学;2008年

10 母昌考;中华绒螯蟹（Eriocheir Sinensis）Peroxiredoxin 6和Thioredoxin 1基因的克隆及表达[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 狄盼盼;太湖养殖中华绒螯蟹肠道菌群多样性研究[D];上海海洋大学;2013年

2 钱陪陪;中华绒螯蟹组蛋白H1基因的克隆及其在精巢发育中的表达特征[D];河北大学;2015年

3 王敏;中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）生殖相关基因的克隆及其表达模式研究[D];苏州大学;2015年

4 吴韬;不同水溶性果胶和木聚糖对中华绒螯蟹（Erocheirsinensis）生长、消化生理和肠道菌群的影响[D];苏州大学;2015年

5 侍苗苗;纳米硒对中华绒螯蟹生长性能和抗氧化能力的影响研究[D];苏州大学;2015年

6 陈小兵;中华绒螯蟹肠道核心菌群初探[D];上海海洋大学;2015年

7 高先楚;脂质对中华绒螯蟹性腺香气的作用[D];上海海洋大学;2015年

8 杜洁;基于机器嗅觉的中华绒螯蟹新鲜度检测技术研究[D];中国矿业大学;2015年

9 石婧;配合饲料和野杂鱼育肥对中华绒螯蟹风味品质的影响[D];上海海洋大学;2015年

10 慈元吉;中华绒螯蟹性早熟分子机制的初步研究[D];上海海洋大学;2015年

，

本文编号：1260477