家蠶胚胎發(fā)育相關基因的克隆、表達及功能研究.pdf

1、西南大學博士學位論文家蠶胚胎發(fā)育相關基因的克隆、表達及功能研究姓名：柴春利申請學位級別：博士專業(yè)：特種經(jīng)濟動物飼養(yǎng)指導教師：魯成20070501兩南大學博十學何論文行了檢索和分析，結果表明，家蠶中存在9 2 個h o m e o b o x 基因。所編碼的h o m e o d o m a i n 蛋白分屬于2 1 個不同的家族和亞家族。大多數(shù)在其它物種中得到鑒定的h o m e o d o n m i n 家族在家蠶中都存在，如A B

2、 D —B ，A n t p ，L a b ，C a d , C U T , E l m ，E N ，E v e ，H 2 ．0 ，N K - 2 ，Z F H ，P A R I E D ，S I X ，L I M ，P O U ．1 “ O ．m s h 和T A L E 等。其中，有2 3 個基因所編碼的h o m e o d o m a i n 蛋白屬于P A R l E D 家族，是基因數(shù)目最多的一個家族；有1 2 個基因所編碼

3、的h o m e o d o m a i n 蛋白屬于A n t p 家族，為第二大家族。同果蠅相比，家蠶中一些家族成員的數(shù)目有所增加，如果蠅的L a b 亞家族只有1個基因成員，在家蠶中增加到了6 個；還有些有所減少，如家蠶L I M 和P O U 家族中的基因數(shù)目分別減少了2 個和3 個。生物信息學分析結果表明，參與果蠅胚胎發(fā)育調控的大部分基因在家蠶中都存在同源基因，推測家蠶的胚胎發(fā)育調控機制同果蠅相似。而分析所鑒定的參與家蠶胚胎發(fā)

4、育調控級聯(lián)的同源基因以及h o m e o b o x 同源基因為進一步的功能研究提供了可靠的數(shù)據(jù)和信息。以此為基礎，我們選擇了部分基因進行克?。磉_及功能研究，其中包括兩個母性基因( v a s a 和m a g on a s h i ) ，一群家蠶特異的h o m e o b o x 基因和一個同源異型基因“b d B ) ．2 ．家蠶V a S a 基因的結構和m R N A 表達型研究V a s am P ．N A 和V A S

5、 A 蛋白都是果蠅生殖質的主要成分，其同源基因已經(jīng)在許多物種中得到鑒定。利用家蠶的基因組數(shù)據(jù)和E S T 數(shù)據(jù)，我們對家蠶v a s a 基因的結構進行了分析。結果表明，家蠶v a s a 基因由1 3 個外顯子組成，在第二和第三外顯子間插入了一個i l l a r i n c r 型轉座子，散布距離約1 0 K b ，同黑腹果蠅的' 啪基因相比增加了6 個外顯子，復雜度明顯增加．R T - P C R 檢測結果表明，家蠶’W

6、∞基因在胚胎發(fā)育的各個時期均有表達，但在5 齡第3 天幼蟲中，只在生殖腺中特異性表達，在其它組織中不表達。這一結果進一步證實了前人的研究結果，說明家蠶的' Ⅲ基因同其它物種' m 同源基因的功能相似，也是生殖系特異的成分之一．以' “ m 基因作為一個標志基因，我們合成地高辛標記的c D N A 探針，在探索中建立了家蠶的胚胎及組織原位雜交技術體系。原位雜交結果表明，v o s a 基因在家蠶幼蟲中只在生殖系來源

7、的細胞中表達，在其它的組織細胞( 如結締組織) 中無表達．3 ．家蠶m a g o n a s h i 基因的發(fā)育表達研究’M a g on a s h i 是一個進化中高度保守的基因，它所編碼的M A G O 蛋白是F J C ( e x o n - e x o ni u n c t i o nc o m p l e x ) 復合體的成分之一，負責m R N A 從細胞核到細胞質中的運輸過程，同時也是N M D 途徑( n o n s

8、 e n s e - m e d i a t e d m R N A d e c a y ) 的重要成分之一，參與剪接后m R N A 的質量控制。我們克隆了家蠶的m a g on a s h i 基因，對其結構和時空表達模式進行了分析和檢測。結果表明，家蠶m a g o n a s h i 基因由2 個外顯子組成，編碼區(qū)長度為4 4 1 b p ，編碼1 4 6 個氨基酸。對E S T 數(shù)據(jù)的分析結果表明在其5 ’端可能存在選擇性剪接