利用组学方法研究亚洲璃眼蜱唾液腺协助其高效吸血的分子机制

发布时间：2017-03-25 01:06

  本文关键词：利用组学方法研究亚洲璃眼蜱唾液腺协助其高效吸血的分子机制，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：蜱是世界上仅次于蚊子的第二大吸血节肢动物。吸血过程中不但破坏宿主(包括人)皮肤组织造成多种病原体侵染,同时蜱类也是多种极其危险病原体的传播媒介,如伯氏疏螺旋体、粒细胞无性体、斑疹伤寒等。因此对其研究具有重要的意义。雌蜱在吸血过程中身体会经历巨大的变化,特别是交配完成后,雌蜱体积会迅速增大数十倍,最终依靠大量的血液提供原料和能量来完成产卵活动,因此全面了解蜱类不同吸血期的标志性分子对于分析这一物种特殊的生活史具有重要的意义。除此之外蜱类的重要器官——唾液腺具有特殊的生理机能,可以促进蜱类在短时期内大量吸血,因此解析唾液腺的分子机能对于全面了解并开展蜱类的综合防治具有重要意义。本实验首次采用高通量第二代测序技术(Illumina HiSeq2500)对饥饿期、交配前吸血期、交配后半饱期和饱血期的亚洲璃眼蜱进行了转录组测序,以期找到不同吸血期蜱类所表达的特殊基因,为全面了解蜱类吸血和交配过程中的生理机能奠定基础,同时该数据作为后期开展唾液腺的定量蛋白质组研究的Database,为全面分析唾液腺的生理机能奠定基础。测序结果共得到16.39 Gb Clean Data,各样品Q30碱基百分比均不小于82.91%。将Clean Data中的Reads进行拼接组装,共得到71586条Unigene。Unigene的N50为2109,预示着基因的组装完整性较高。将这些Unigene与Nr、Uniprot、GO、COG、KOG、KEGG、Pfam七个数据库分别进行BLAST比对,其中在Uniprot库中注释上相关功能的基因数为15414个,同时对差异基因进行GO分析,从“细胞组分”、“分子功能”和“代谢过程”三方面,来对亚洲璃眼蜱生长过程中出现的差异变化进行描述。最终将这些基因翻译成相应的氨基酸序列,作为定量蛋白质组学研究的Database。通过计算Unigene的FPKM值寻找亚洲璃眼蜱体内的表达基因,并比较同一Unigene在四个时期表达值的高低变化,共发现6448个在四个吸血时期均出现表达量变化的基因。同时利用iTRAQ定量蛋白质组学方法对四个吸血时期的雌蜱唾液腺中所有蛋白质进行了高通量定量研究,用114~117四标iTRAQ试剂分别标定四个吸血时期的雌蜱唾液腺蛋白,结果显示在这四个时期表达量均出现变化的蛋白有617个。通过对结果中差异蛋白的分析,使得我们能够更加全面的了解亚洲璃眼蜱唾液腺的生理机能,以及更深层次的调控机制和部分物质的代谢规律,为研究和探寻蜱类的综合防治提供了有力的理论支撑。
【关键词】：亚洲璃眼蜱 转录组 定量蛋白质组 iTRAQ
【学位授予单位】：河北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R384.4
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 综述10-16
• 1.1 蜱简介10
• 1.2 应用转录组和蛋白质组技术开展蜱类分子方面的研究10-13
• 1.3 DNA测序技术及其发展13-14
• 1.4 蛋白质测序技术及其发展14-16
• 第二章 亚洲璃眼蜱不同吸血期转录组测序与比较分析16-29
• 2.1 实验材料16
• 2.1.1 实验动物16
• 2.1.2 测序对象16
• 2.1.3 实验试剂与耗材16
• 2.2 实验仪器16
• 2.3 实验方法及步骤16-18
• 2.3.1 RNA样品检测16-17
• 2.3.2 RNA文库构建17
• 2.3.3 文库质控17
• 2.3.4 测序17
• 2.3.5 测序数据质控17
• 2.3.6 转录组测序数据组装17
• 2.3.7 Unigene功能注释17
• 2.3.8 基因表达量分析17-18
• 2.3.9 基因的差异表达分析18
• 2.3.10 差异表达基因功能注释和富集分析18
• 2.4 实验结果18-27
• 2.4.1 测序及组装结果18-19
• 2.4.2 Unigene功能注释19-20
• 2.4.3 差异表达基因筛选及聚类分析20-22
• 2.4.4 差异表达基因GO富集分析22-27
• 2.5 讨论27-29
• 第三章 利用定量蛋白质组学方法分析亚洲璃眼蜱不同吸血期唾液腺蛋白质的表达情况及生物学功能分析29-47
• 3.1 实验材料29
• 3.1.1 实验动物29
• 3.1.2 实验试剂与耗材29
• 3.2 实验仪器29
• 3.3 实验方法及步骤29-32
• 3.3.1 组织解剖和蛋白提取29-30
• 3.3.2 蛋白的酶解和i TRAQ标定30-31
• 3.3.3 蛋白样品的高p H反相HPLC分离31-32
• 3.3.4 质谱鉴定32
• 3.3.5 质谱结果数据进行搜库比对32
• 3.4 实验结果32-41
• 3.4.1 蛋白的定量结果32-33
• 3.4.2 蛋白的聚类分析33-36
• 3.4.3 差异基因集GO分析36-41
• 3.5 讨论41-47
• 参考文献47-54
• 致谢54-55
• 攻读学位期间取得的科研成果清单55

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