碳纳米材料暴露后对果蝇生殖和发育的影响

发布时间：2017-08-08 06:19

  本文关键词：碳纳米材料暴露后对果蝇生殖和发育的影响

  更多相关文章： 碳纳米材料 果蝇 卵子发生 生殖发育 PI3K/AKT/mTOR信号通路

【摘要】：本文主要选用果蝇这一模式生物，研究了碳纳米材料对果蝇生殖发育的影响。通过口服暴露碳纳米材料（单壁碳纳米管SWCNTs，多壁碳纳米管MWCNTs，氧化石墨烯GO），研究产卵数和分子信号通路过程，说明碳纳米管对果蝇生殖发育的影响，与此同时，还阐述了碳纳米材料对暴露果蝇具有剂量-时间效应以及产卵数和卵子发生过程中具有的生物分子信号通路机制。 首先，我们通过拍照、扫描电子显微镜（SEM）、粒径和Zeta电位等手段进行表征。结果显示了不同种类的碳纳米材料在水分散体系中相对稳定，便于果蝇成虫暴露于碳纳米管实验的进行。 其次，我们又研究了不同种类的碳纳米材料对果蝇生殖能力的影响，经暴露不同剂量的单壁碳纳米管SWCNTs，多壁碳纳米管MWCNTs后，果蝇的产卵数较对照组有了不同程度的升高。氧化石墨烯GO暴露后，果蝇的产卵数较对照组有了不同程度的降低，并且经单壁碳纳米管暴露后雌性果蝇对果蝇产卵数的影响高于雄性。 再次，我们研究了碳纳米管对果蝇卵子发生的影响，经暴露不同剂量的单壁碳纳米管SWCNTs后对雌性果蝇的影响高于雄性。并且在卵子发生过程中，经SWCNTs暴露后，egg chamber8，egg chamber9，egg chamber10时期的卵子有不同程度的增加，实验结果显示，经暴露不同剂量的单壁碳纳米管SWCNTs后，果蝇的卵子发生有所提前。 最后，高度保守的PI3K/AKT/mTOR的信号通路及蜕皮激素和保幼激素水平通过控制卵黄蛋白基因Yolk表达以调控果蝇的产卵数。值得注意的是,SWCNTs的口服暴露对雌性的产卵数的影响比雄性更敏感。进一步研究表明,黑腹果蝇口服暴露SWCNTs通过提高PI3K/AKT/mTOR信号通路和改变激素水平增加了产卵数。暴露SWCNTs后，PI3K/Akt/mTOR信号通路被激活，并且经暴露SWCNTs后，果蝇卵巢内EcR mRNA水平降低，而JHAMT的mRNA水平增强，果蝇的卵黄蛋白（Yolk1）有着明显的提高。口服暴露SWCNTs的这项研究揭示了一个新颖的功能在动物胚胎发育影响及其潜在的其他建议。 综上所述，，碳纳米材料能够诱导果蝇生殖能力发生变化，同时影响果蝇卵子的发育。另外，我们还进一步研究了碳纳米材料在暴露成虫果蝇后的子代发育方面的影响的一些具体的生物分子信号通路。
【关键词】：碳纳米材料 果蝇 卵子发生 生殖发育 PI3K/AKT/mTOR信号通路
【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】：TB383.1;R114
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-23
• 1.1 碳纳米材料的研究现状11-14
• 1.1.1 碳纳米管的结构和应用11-12
• 1.1.2 氧化石墨烯的结构和应用12-13
• 1.1.3 碳纳米材料的生物安全性研究13-14
• 1.2 PI3K/Akt/mTOR信号通路和激素水平在果蝇生殖发育中的作用14-21
• 1.2.1 果蝇的生殖和卵子发育简介14-15
• 1.2.2 PI3K/Akt/mTOR 信号通路概述15-18
• 1.2.3 蜕皮激素和保幼激素的作用18-19
• 1.2.4 PI3K/Akt/mTOR 信号通路和激素在果蝇生殖发育中的作用19-21
• 1.3 本文的研究目的及主要研究内容概述21-23
• 1.3.1 本文的主要研究目的21
• 1.3.2 本文的主要研究内容21-23
• 第二章 碳纳米材料对果蝇生殖发育的影响的研究内容23-36
• 2.1 前言23
• 2.2 实验所需材料，仪器与方法23-26
• 2.2.1 实验所需材料23-24
• 2.2.2 实验所需仪器24
• 2.2.3 实验方法24-26
• 2.3 实验结果与讨论26-35
• 2.3.1 SWCNTs，MWCNTs，Go 扫描电镜结果26-28
• 2.3.2 单壁碳纳米管对果蝇生殖发育能力的影响28-30
• 2.3.3 多壁碳纳米管对果蝇生殖发育能力的影响30-32
• 2.3.4 氧化石墨烯对果蝇生殖发育能力的影响32-33
• 2.3.5 碳纳米管对果蝇卵子发育的影响33-35
• 2.4 讨论35
• 2.5 小结35-36
• 第三章 暴露 SWCNTs 对果蝇生殖发育的分子生物学机制研究探索36-48
• 3.1 前言36
• 3.2 实验材料与仪器36-37
• 3.2.1 实验材料36-37
• 3.2.2 实验试剂与仪器37
• 3.3 实验方法37-43
• 3.3.1 RT-qPCR 检测待测基因 mRNA 的表达量：37-40
• 3.3.2 western blot 检测 p-AKT 水平40-43
• 3.4 实验结果与讨论43-46
• 3.4.1 暴露 SWCNTs 后，果蝇卵巢内热休克蛋白 mRNA 无变化43-44
• 3.4.2 暴露 SWCNTs 后，果蝇卵巢 PI3K/Akt/mTOR 信号通路被激活44
• 3.4.3 暴露 SWCNTs 后，果蝇卵巢激素水平有明显改变44-45
• 3.4.4 暴露 SWCNTs 后，果蝇卵巢蛋白 mRNA 表达量上升45-46
• 3.5 讨论46
• 3.6 小结46-48
• 结论48-49
• 参考文献49-54
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果54-55
• 致谢55

【共引文献】

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1 柯丹霞;印遇龙;;小G蛋白对mTOR信号通路的调控[J];动物营养学报;2013年08期

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6 曹爽;钟武;;哺乳动物西罗莫司靶蛋白的生物功能及其抑制剂研究进展[J];国际药学研究杂志;2014年01期

7 尹宁;李娟娟;罗海鹏;;涎腺腺样囊性癌转移与微小RNA-24表达关系的探讨[J];重庆医学;2014年07期

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9 郇霞;;自噬和线粒体自噬在细胞损伤控制中的作用[J];临床医学;2014年12期

10 王育民;方海岭;;细胞大小调控的研究进展[J];包头医学院学报;2014年06期

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2 孟韬;马兰萍;于霆;王昕;余科;沈竞康;;mTOR激酶抑制剂SCC-31的临床前研究[A];第十二届全国青年药学工作者最新科研成果交流会论文集[C];2014年

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1 杨丽红;柑橘全爪螨Panonychus citri（McGregor）对热胁迫的响应机制研究[D];西南大学;2011年

2 李斌;家蚕分子连锁图谱的构建和低分子量热激蛋白基因的克隆与特异表达[D];西南农业大学;2001年

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4 曲凌云;三种养殖扇贝热休克蛋白HSP70在逆境因子下的表达和相关基因的克隆[D];中国科学院研究生院（海洋研究所）;2004年

5 陶丹;组蛋白乙酰化修饰对黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）hsp22基因的表达及寿命的影响[D];东北师范大学;2004年

6 章宏海;热激蛋白HSP70融合蛋白疫苗的抗肿瘤作用研究以及HSP70在免疫调控中的作用[D];复旦大学;2006年

7 沈薇;卵巢衰老相关基因的功能验证和机制探讨[D];华中科技大学;2013年

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本文编号：638570