镉胁迫对黑腹果蝇幼虫氧化应激和细胞凋亡的影响

发布时间：2023-03-29 01:00

　　随着人类活动的增加,镉(cadnium,Cd)污染已经成为影响生态系统中生物代谢的全球性环境问题。Cd在人体中的半衰期约为20～30年,又因排泄缓慢易富集的特点,严重威胁人类健康。研究表明,Cd暴露导致细胞产生过量的活性氧(reactive oxygen species,ROS),增加的ROS与DNA损伤应答系统相互作用,从而影响生物体基因组的稳定性;同时损害了细胞原有的抗氧化防御能力,导致细胞产生氧化应激。当Cd诱导产生的损害超过细胞本身的修复能力时,就会激活信号传导途径启动细胞凋亡。另外,Cd胁迫可导致表观遗传修饰发生改变,并调控相关基因的表达。本研究选用黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)Canton-S品系三龄幼虫为研究对象,在测定Cd对幼虫半致死浓度(lethal concentration 50,LC50)的基础上,进行氮蓝四唑还原实验测定活性氧含量,台盼蓝染色实验及幼虫爬行实验分析中肠细胞损伤情况,并应用彗星实验技术检测中肠细胞DNA损伤;Real-time quantitative PCR 技术检测凋亡相关基因Debcl、hid、rpr、Diap1...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
中英文缩写词表
第1章 前言
    1.1 重金属镉概述
    1.2 重金属镉毒性效应及分子机制
        1.2.1 镉的毒性效应
        1.2.2 镉毒性效应的分子机制
        1.2.3 镉对果蝇的毒性效应研究进展
    1.3 黑腹果蝇——遗传毒理学研究的模式生物
    1.4 果蝇细胞凋亡机制研究概述
    1.5 果蝇的表观遗传研究概述
    1.6 DNA甲基化检测方法
    1.7 本研究的研究内容、目的及技术路线
        1.7.1 研究内容
        1.7.2 研究目的及意义
        1.7.3 技术路线
第2章 镉胁迫果蝇幼虫的半致死浓度LC₅₀的测定
    2.1 研究材料
        2.1.1 研究对象
        2.1.2 试剂
        2.1.3 仪器
    2.2 研究方法
        2.2.1 培养基的配制
        2.2.2 镉浓度设置及果蝇处理方法
        2.2.3 数据统计与分析
    2.3 结果与分析
    2.4 讨论
    2.5 小结
第3章 镉胁迫对果蝇氧化应激的影响
    3.1 研究材料
        3.1.1 研究对象
        3.1.2 试剂
        3.1.3 仪器
    3.2 研究方法
        3.2.1 氮蓝四唑还原实验
        3.2.2 台盼蓝染色实验
        3.2.3 幼虫爬行行为实验
        3.2.4 测量结蛹高度
        3.2.5 果蝇表型观察
        3.2.6 彗星实验
        3.2.7 研究数据统计及分析
    3.3 结果与分析
        3.3.1 镉胁迫对果蝇幼虫ROS含量的影响
        3.3.2 镉诱导果蝇幼虫中肠细胞的损伤情况
        3.3.3 镉对果蝇幼虫的爬行行为的影响
        3.3.4 镉对果蝇幼虫结蛹高度的影响
        3.3.5 镉胁迫对翅膀表型的影响
        3.3.6 镉胁迫对果蝇幼虫DNA损伤的影响
    3.4 讨论
        3.4.1 镉胁迫果蝇幼虫体内ROS含量增加
        3.4.2 镉诱导果蝇幼虫肠道细胞损伤
        3.4.3 镉诱导果蝇幼虫爬行行为异常
        3.4.4 镉胁迫对果蝇结蛹高度无影响
        3.4.5 镉胁迫成蝇翅膀表型变化
        3.4.6 镉诱导果蝇幼虫DNA损伤
    3.5 小结
第4章 镉对果蝇幼虫线粒体及细胞凋亡相关基因表达的影响
    4.1 研究材料
        4.1.1 研究对象
        4.1.2 试剂
        4.1.3 仪器
    4.2 研究方法
        4.2.1 幼虫总RNA提取
        4.2.2 幼虫总RNA质量检测
        4.2.3 反转录获取cDNA
        4.2.4 引物设计
        4.2.5 Real-time quantitative PCR检测
        4.2.6 研究数据统计及分析
    4.3 结果与分析
        4.3.1 总RNA电泳检测
        4.3.2 线粒体基因的溶解曲线与扩增曲线
        4.3.3 镉对果蝇幼虫sesB、Ant2基因表达的影响
        4.3.4 镉对果蝇幼虫凋亡基因表达的影响
    4.4 讨论
        4.4.1 镉胁迫诱导果蝇腺嘌呤核苷酸转位酶编码基因sesB表达下调
        4.4.2 镉胁迫诱导果蝇促凋亡基因Debcl表达上调
        4.4.3 镉胁迫果蝇抑凋亡基因Diap1表达下调
        4.4.4 镉胁迫果蝇促凋亡基因p53表达上调
        4.4.5 镉胁迫果蝇Sce基因表达先上升后下降
    4.5 小结
第5章 镉胁迫后果蝇Mekk1表达改变与DNA甲基化水平的相关性研究
    5.1 研究材料
        5.1.1 研究对象
        5.1.2 试剂
        5.1.3 仪器
    5.2 研究方法
        5.2.1 幼虫总DNA、RNA提取
        5.2.2 DNA、RNA质量检测
        5.2.3 BSP实验样本处理
        5.2.4 引物设计
        5.2.5 Real-Time quantitative PCR检测
        5.2.6 BSP甲基化PCR扩增体系
        5.2.7 研究数据统计及分析
    5.3 结果与分析
        5.3.1 应激抗性基因的溶解曲线与扩增曲线
        5.3.2 镉胁迫对果蝇幼虫Mekk1和Cdc42基因表达的影响
        5.3.3 Mekk1基因的DNA甲基化检测结果
        5.3.4 Mekk1基因表达与甲基化率的相关性分析
    5.4 讨论
    5.5 小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
附录
致谢
攻读硕士学位期间科研成果



本文编号：3773662