秀丽线虫miR-51通过GLO-4调控GABA神经突触功能的研究

发布时间：2017-04-25 09:06

  本文关键词：秀丽线虫miR-51通过GLO-4调控GABA神经突触功能的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：miRNAs是一类内源性的、在物种进化中相当保守的、具有调控功能的非编码RNA，其大小约为20~25个核苷酸。有研究发现，，miRNAs在神经系统中尤为富集，与神经系统的很多生理过程密切相关，包括神经分化，轴突生长，突触可塑性。在很多神经系统疾病中可以检测到不同种类miRNAs的异常表达。有研究发现miRNAs与神经突触功能有关，如mir-1对神经肌肉连接的前、后突触的功能起重要调控作用；mir-134存在于海马神经元的突触树突细胞，它能够负调节兴奋性突触传递的突触后区域，控制突触后树突棘的大小等。GABA系统是抑制性神经系统，GABA能神经功能低下与导致记忆力下、精神分裂、癫痫等发病有关。但miRNAs是否参与GABA神经突触功能研究，目前的相关研究仍非常有限。秀丽线虫的神经结构十分简单，易于观察，并且其神经功能相关基因与哺乳动物具有较高的同源性。秀丽线虫包含多种经典的神经递质如乙酰胆碱、γ-氨基丁酸、谷氨酸、多巴胺、5-羟色胺、和神经肽等，它们在神经元中的储存、合成和代谢等过程都与哺乳动物非常相似性。另外，秀丽线虫中大约一半的miRNAs与人类的miRNAs具有序列同源性。因此，秀丽线虫非常适用于研究miRNAs对GABA神经突触功能的的调控机制。 本实验组前期研究发现，mir-51能够影响秀丽线虫GABA神经突触功能，以GABA拮抗剂PTZ处理mir-51突变体线虫后，突变体线虫出现PTZ超敏感表型。另外，本实验组通过RT-PCR以及荧光素酶双报告检测确定glo-4为mir-51的一个靶基因。那么，mir-51是否通过其靶基因glo-4参与GABA神经突触功能的调控过程呢？我们利用绿色荧光蛋白（GFP）荧光标记技术，分别标记野生型N2、 mir-51突变体、glo-4突变体和mir-51;glo-4双突变体线虫的GABA神经突触。SNB-1::GFP (juIs1)标记线虫GABA神经突触前膜的突触结合蛋白，实验结果发现mir-51突变导致SNB-1荧光点的密度减少，但是glo-4突变会使这种由mir-51突变引起的SNB-1荧光点密度的减少有所恢复，以上结果表明mir-51通过Glo-4调控GABA神经突触前末端形态发生。UNC-49::GFP (oxIs22)标记线虫的神经突触后膜GABAA受体，荧光点的密度表示GABAA受体在突触后膜上的数量分布，mir-51突变使线虫GABA神经突触后膜上GABAA受体分布数量减少，而glo-4突变会使这种由mir-51突变引起的荧光点密度减少在一定程度上恢复，表明mir-51通过GLO-4调控GABA神经突触后膜GABAA受体的分布。PUNC-47::GFP(oxIs12)标记线虫的囊泡转运蛋白，反映GABA神经突触轴突的生长情况，mir-51突变、glo-4突变都会影响线虫轴突生长。二者均突变会使这种缺陷加重，表明mir-51不通过GLO-4影响GABA神经轴突的生长。另外，我们通过RT-PCR实验表明mir-51突变不影响snb-1、unc-49、unc-47基因的mRNA表达水平。以上研究表明miR-51通过GLO-4调控GABA神经突触前形态发生和突触后膜上GABAA受体的数量功能。以上研究结果将为mir-51参与调控GABA神经突触的分子机制研究奠定一定的理论基础，并为GABA神经突触相关疾病的治疗提供新的线索。
【关键词】：秀丽线虫 miR-51 glo-4 GABA神经突触
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R741
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 英文缩写表10-11
• 第1章 研究背景11-26
• 1.1 miRNAs 与神经系统功能11-15
• 1.1.1 miRNAs 的简介11-12
• 1.1.2 miRNAs 参与脑组织的生长发育12-13
• 1.1.3 miRNAs 在神经分化中的作用13
• 1.1.4 miRNAs 与神经突触13-14
• 1.1.5 miRNAs 与神经系统疾病14-15
• 1.2 秀丽线虫 miR-51 的研究进展15-16
• 1.3 秀丽线虫 GABA 神经突触功能的研究16-22
• 1.3.1 秀丽线虫 GABA 神经系统17-18
• 1.3.2 秀丽线虫 GABA 神经突触18-20
• 1.3.3 秀丽线虫 GABA 神经突触中的荧光标记20-21
• 1.3.4 秀丽线虫 GABA 神经突触相关基因的筛选模型21-22
• 1.4 GLO-4 与 GLO 信号通路在神经突触功能中的的作用22-24
• 1.5 本论文的研究内容和意义24-26
• 1.5.1 立题依据24
• 1.5.2 本文的研究内容和意义24-26
• 第2章 实验材料与方法26-37
• 2.1 实验材料26-29
• 2.1.1 秀丽线虫26
• 2.1.2 实验试剂及仪器设备26-29
• 2.2 实验方法29-37
• 2.2.1 秀丽线虫的培养29-30
• 2.2.2 秀丽线虫同步化30-31
• 2.2.3 突变体杂交31-32
• 2.2.4 PTZ 超敏感表型分析32-33
• 2.2.5 Aldicarb 超敏感表型分析33
• 2.2.6 秀丽线虫总 RNA 的提取33-34
• 2.2.7 RT-PCR34-35
• 2.2.8 荧光标记分析35-37
• 第3章 实验结果分析与讨论37-48
• 3.1 miR-51 家族其他成员不参与 GABA 神经突触功能37-39
• 3.2 miR-51 通过 GLO-4 参与 GABA 神经突触功能39-41
• 3.3 miR-51 通过 GLO-4 调控 GABA 神经突触前末端形态发生41-43
• 3.4 miR-51 通过 GLO-4 调控 GABA 神经突触后膜 GABAA受体的分布43-44
• 3.5 miR-51 不通过 GLO-4 影响 GABA 神经轴突的生长44-46
• 3.6 miR-51 和 glo-4 突变不影响 snb-1、unc-49、unc-47 基因的 mRNA 表达水平46-48
• 第4章 讨论48-50
• 第5章 结论50-51
• 参考文献51-57
• 致谢57

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 孙阳;赵雅妮;王大勇;;线虫中有关影响突触结构与功能的遗传位点及其对应miRNA的生物信息学分析(英文)[J];Neuroscience Bulletin;2006年06期

  本文关键词：秀丽线虫miR-51通过GLO-4调控GABA神经突触功能的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：326013