黄颡鱼RIG-Ⅰ样受体信号通路关键基因的鉴定及miRNA转录组分析

来源 :湖北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jackyddd
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)是我国重要的淡水经济鱼类,但大规模集约化养殖带来的病害问题严重制约着黄颡鱼养殖业的健康发展。鱼类免疫基因的挖掘及功能研究、免疫调控机制的解析对于其病害防治具有重要意义。天然免疫是机体抵抗病原感染的第一道防线。它通过模式识别受体(pattern recognition receptor,PRR)识别病原,从而启动一系列免疫级联反应。Micro RNA(miRNA)在转录后水平调控基因表达,广泛参与调控机体免疫反应。本研究克隆、鉴定了黄颡鱼RIG-Ⅰ样受体信号通路的四个关键基因RIG-Ⅰ、LGP2、STING和MAVS。检测了这些基因在正常及病原诱导组织中的表达特征,并研究了其亚细胞定位。分析了它们对干扰素(IFN)启动子和NF-κB的诱导,进一步检测了抗病毒活性。通过上述研究,探索了RIG-Ⅰ、LGP2、STING和MAVS在黄颡鱼天然免疫信号识别和转导中的作用。同时,通过高通量测序获得了鲇爱德华氏菌和poly I:C诱导的黄颡鱼miRNA转录组,并筛选鉴定了天然免疫基因相关的miRNA。主要结果如下:(一)黄颡鱼RIG-Ⅰ样受体信号通路关键基因的克隆和功能研究(1)RIG-Ⅰ样受体信号通路基因的克隆和序列分析克隆了黄颡鱼RIG-Ⅰ样受体信号通路的四个关键基因RIG-Ⅰ、LGP2、STING、MAVS。序列分析显示,RIG-Ⅰ和LGP2均具有保守的Dex D/H解旋酶结构域(DEXDc)、RNA解旋酶结构域(HELICc)和RD结构域。二者不同的是,RIG-Ⅰ的N端具有2个串联重复的CARD结构域,而LGP2没有。MAVS的N端为CARD结构域,C端包含TM跨膜结构域。STING的N端为CTD结构域,C端为TM跨膜结构域。(2)RIG-Ⅰ样受体信号通路基因的表达特征分析通过荧光定量PCR检测了这四个基因在健康黄颡鱼组织中的表达水平。结果显示,这些基因在所检测的八种组织(肝、脾、头肾、后肾、鳃、肠、皮肤、心)中广泛分布。RIG-Ⅰ和LGP2在头肾中表达水平最高,STING和MAVS分别在脾和鳃中表达水平最高。分别用poly I:C、鲇爱德华氏菌(Edwardsiella ictaluri)和鲤春病毒血症病毒(Spring viraemia of carp virus,SVCV)诱导黄颡鱼,在0-96h不同时间段取头肾和脾,利用荧光定量PCR检测这些基因的表达。结果显示,在三种诱导剂诱导后,这四种基因的表达出现不同程度的上调。在poly I:C诱导的头肾中,RIG-Ⅰ和LGP2分别在诱导后72h和12h表达量达到最高峰,而MAVS和STING在诱导后3h表达最高。在poly I:C诱导的脾中,MAVS,STING,RIG-Ⅰ和LGP2均在诱导后24h表达量最高。在鲇爱德华氏菌感染的头肾中,RIG-Ⅰ在6h表达量达到最高峰,LGP2、MAVS和STING在72h表达量最高。在菌感染的脾中,这些基因均在96h表达量最高。在SVCV诱导的头肾中,RIG-Ⅰ、LGP2、MAVS和STING分别在24h、3h、24h、72h表达量最高。在病毒感染的脾中,RIG-Ⅰ和STING在6h表达量最高,LGP2和MAVS在12h表达量最高。(3)RIG-Ⅰ样受体信号通路基因的亚细胞定位构建了融合GFP基因的RIG-Ⅰ、LGP2、MAVS和STING表达载体,转染EPC细胞。荧光显微镜观察结果显示,这四个基因均定位在细胞质中。(4)RIG-Ⅰ样受体信号通路基因对IFN启动子及NF-κB的诱导构建这四个基因的真核表达载体,与鱼类IFN启动子或NF-κB启动子共转染EPC细胞,并分别加入poly I:C和SVCV进行诱导,检测荧光素酶报告基因活性。结果显示,过表达RIG-Ⅰ使IFN1、IFN3和NF-κB的启动子活性分别上调2.19倍、11.4倍和50.0倍。MAVS使IFN1、IFN3和NF-κB的启动子活性分别上调2.7倍、5.9倍和25.7倍。STING使IFN1、IFN3和NF-κB的启动子活性分别上调3.1倍、56.8倍和14.6倍。在上述体系中共转染TBK1、IRF3和IRF7的显著失活突变体,能阻断RIG-Ⅰ和STING对IFN启动子的激活作用,表明二者通过TBK-IRF3/7信号途径激活IFN基因表达。此外,共转染RIG-Ⅰ和LGP2,结果显示LGP2以剂量依赖方式调控RIG-Ⅰ介导的信号通路。(5)RIG-Ⅰ样受体信号通路基因的抗病毒作用用SVCV感染过表达RIG-Ⅰ、LGP2、MAVS和STING的细胞,48h收集细胞检测病毒滴度。结果显示,转染RIG-Ⅰ、MAVS和STING的细胞上清中病毒滴度与对照组相比较,分别下降了3.75,4.25和3.75个对数级。(二)鲇爱德华氏菌和poly I:C诱导的黄颡鱼miRNA转录组分析分别用鲇爱德华氏菌和poly I:C诱导黄颡鱼,取脾进行miRNA转录组测序。采用生物信息学方法进行差异表达谱分析。从鲇爱德华氏菌诱导组筛选获得83个差异表达的miRNA和1932192个新的miRNA序列。从poly I:C诱导组筛选获得106个差异表达的miRNA和3290927个新的miRNA序列。通过对差异表达miRNA的靶基因预测,鉴定了16个与TLR和RLR信号通路、补体和细胞凋亡相关的miRNA。
其他文献
超疏水材料在20世纪90年代逐渐开始有了越来越多的研究者,因其具有的防水,防雾,防污,自清洁,油水分离等特性受到无数科研学者的广泛关注。受大自然的动植物具有超疏水功能的器官构造的启发,如蝴蝶翅膀,荷叶表面,苍蝇眼睛等现象,研究者发现超疏水材料具有的两个特点:一是表面需要达到足够的粗糙度,类似于荷叶表面的仿生微纳结构;二是降低材料表面的表面能。超疏水材料研究热潮的兴起使得许多相关行业都有了研究的价值
EM是一种复合型活菌制剂,在生态农业领域应用广泛,本文就EM菌肥对蔬菜的萌芽与生长、硝酸盐及土壤养分含量的影响进行了较为系统的研究。通过水培芽菜苗试验,以松柳、油葵种子为试验对象研究了EM菌液对二者萌发与生长的影响;采用盆栽菠菜试验,通过测量菠菜植株生长指标与硝酸盐含量、土壤有机质与氮素含量,分别探究不同浓度EM菌液与不同类型肥料在作物生长及土壤养分上的应用效果,试验结果如下:1.随着EM菌液浓度
近年来,随着对二维有机-无机杂化钙钛矿材料的不断探索,二维Pb-Br基和Pb-Cl基钙钛矿因为具有优异的光发射性质以及良好的稳定性,在科研界引起了极大关注,但是对于合成稳定的白光发射钙钛矿的研究仍处于初级阶段,在合成方法方面,普遍存在耗时比较长、操作繁琐的问题,而且有机溶剂的毒性也是急需解决的问题之一。基于此种现状,本论文工作着力于开发一种简便、环保的合成方法来制备白光发射的二维钙钛矿材料。本工作
随着食品行业的不断发展,饮料市场占比逐渐增大,食品饮料中的高糖成为引发多种疾病的原因,食品行业趋于低糖化。运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)是一种天然的乙醇生产兼性厌氧革兰氏阴性菌,常见于含有高浓度糖的植物汁液、果汁及果酒中,能够高效利用葡萄糖、果糖和蔗糖发酵生产乙醇,具有较强的高糖与乙醇耐受性。运动发酵单胞菌是GRAS(Generally Recognized as Safe)
叶片病原体丁香假单胞菌是一种有用的模型,可用于了解逆境胁迫适应在叶片定殖中的作用。海藻糖是许多微生物在逆境胁迫条件下都会积累的一种二糖,它可以在生理逆境胁迫条件下帮助细胞抵抗逆境胁迫胁迫。探究了两个丁香假单胞菌菌株B728a和DC3000的海藻糖合成途径,并发现这两种菌株海藻糖合成途径存在一定差异。发现在丁香假单胞菌B728a中,与海藻糖合成有关的基因都主要分布在基因簇tre1和tre2上,通过生
党的十九大提出:中国特色社会主义进入了新时代。那么,新时代该如何发展呢?又应以什么样的理念引领新的发展呢?上述问题作为一个整体,便引出来本文主要研究的对象,即新发展理念之一的共享发展理念。习近平总书记是新发展理念的主要创立者,故本文将作为新发展理念一部分的共享发展理念冠以“习近平共享发展理念”加以研究。共享发展理念是在社会高速发展、人的需求越来越趋向于多样化和个性化以及人与自然矛盾愈加凸显的时代大
武陵山区地处我国华中地区与西南地区交界处,是近年来生物多样性调查的热点地区之一。本文利用近6年在武陵山区采集到的蜘蛛标本,对蟹蛛科和逍遥蛛科的蜘蛛进行分类学的研究,希望能对该区域甚至全国的蟹蛛科和逍遥蛛科的研究起到一定的作用。本文共分为四个部分,第一部分总论部分介绍了两科蜘蛛的研究历史、该地区蜘蛛多样性的研究状况以及两科蜘蛛的形态特征和材料与方法等内容。第二部分各论部分对蟹蛛科15属27种和逍遥蛛
假诺卡氏菌属是一类进化关系相近,基因组高G+C含量(大于70%)的放线菌。其细胞壁肽聚糖含有内消旋二氨基庚二酸,水解液中含有半乳糖和阿拉伯糖,但不含枝菌酸。目前,该属因为其独特的生态作用,及其在生物技术、制药、农业和环境修复等领域的应用,受到广泛关注。然而,遗传操作体系的缺乏,严重限制了对该类放线菌的研究与应用。本研究以分离自中国西藏自治区雅鲁藏布江流域的土壤中分的一株假诺卡氏菌为研究对象,构建一
体细胞重编程是一种将多能性转录因子导入体细胞中,从而获得诱导性多能干细胞(Induced pluripotent stem cells,iPSC)的技术。与胚胎干细胞相比,iPSC在保持自我更新及各向分化潜能的同时避免了“破坏囊胚”的伦理问题。有关iPSC的重编程方法也越来越丰富。由早期的病毒介导逐渐发展为蛋白质导入,再到小分子诱导。利用iPSC在体外进行诱导分化,可以得到心肌细胞。同时,心肌细胞