日本对虾免疫相关基因QM的功能研究

日本对虾免疫相关基因QM的功能研究

论文摘要

对虾白斑综合症病毒(white spot syndrome virus,WSSV)是危害养殖对虾的最主要病原,其致病能力强,传播范围广,给世界对虾养殖业造成了巨大的损失,然而至今仍无有效的防治方法。要进行病害的有效防治,必须了解对虾免疫的机理。本论文首先利用WSSV建立对虾病毒基因功能研究的RNAi技术,在此基础上开展对虾QM蛋白在对虾免疫过程中的作用研究,为建立有效的对虾病害防治方法提供科学依据。采用RNAi方法,选择在WSSV的感染中起重要作用的vp28基因(编码WSSV主要的膜蛋白)作为干扰目的基因,在体外合成siRNA后,利用体外注射的方法进行干扰实验。结果发现vp28基因的转录和表达被序列特异的siRNA干扰抑制,此时用竞争性定量PCR检测发现,对vp28进行干扰后,显著降低对虾体内的病毒粒子拷贝数,同时能延缓对虾的死亡。因此,在WSSV中建立了基因功能研究的RNAi方法。在重复注射3次siRNA后,对虾体内WSSV被完全清除,说明RNAi在对虾体内具有抗病毒效果,这为对虾白斑综合症病毒(WSSV)的防治提供一种新的有效方法。通过RACE等得到对虾QM基因(PjQM),序列分析发现,PjQM具备QM蛋白的基本特征和功能结构域。对该基因进行了原核表达,并纯化得到融合蛋白。RT-PCR和Western blot分析发现,PjQM在对虾各组织中均有转录和表达。Real-time PCR分析发现,在受到病毒刺激后PjQM基因表达上调,说明PjQM参与了对虾的免疫过程。通过GST下拉、质谱鉴定等分析发现,PjQM蛋白与血蓝蛋白、肌球蛋白(myosin)之间存在相互作用,进一步的体外和体内试验证明,PjQM与血蓝蛋白之间确实存在互作。蛋白质互作提示,PjQM可能通过酚氧化酶激活系统等途径参与对虾免疫。采用上述在WSSV基因功能研究中建立的RNAi技术,研究PjQM的功能。Northern blot和Western blot结果显示,PjQM基因的转录和表达被PjQM序列特异的siRNA抑制,此时对虾酚氧化酶(PO)活性显著下降。因此,RNAi试验结果表明,QM可调控对虾酚氧化酶(PO)活性。以上研究结果说明,QM蛋白参与抗病毒免疫的可能途径之一是,QM通过与血蓝蛋白的互作,调控PO的活性。这是首次发现QM在动物免疫反应中起作用。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 1 前言
  • 1.1 对虾养殖概况
  • 1.2 WSSV 研究现状
  • 1.2.1 WSSV 的基本性质
  • 1.2.2 WSSV 功能基因研究
  • 1.3 对虾的免疫系统
  • 1.3.1 免疫器官
  • 1.3.2 免疫细胞
  • 1.3.3 对虾的免疫机理
  • 1.4 QM 的基本特征与研究进展
  • 1.5 RNAi 的作用机理及其应用
  • 1.5.1 RNAi 的作用机理
  • 1.5.2 RNAi 的应用
  • 1.5.3 RNAi 在生物抗病毒中的作用
  • 1.6 本论文研究的目的及意义
  • 2 材料与方法
  • 2.1 材料
  • 2.1.1 试验用动物、细胞、菌株和质粒
  • 2.1.2 主要试剂
  • 2.1.3 引物
  • 2.1.4 主要仪器设备
  • 2.1.5 常用溶液和培养基
  • 2.2 方法
  • 2.2.1 RNAi 实验
  • 2.2.2 对虾 QM 基因的克隆表达与功能研究
  • 3 结果与分析
  • 3.1 RNAi 在对虾病毒基因功能研究中的应用
  • 3.1.1 siRNA 的体外转录
  • 3.1.2 最适WSSV 和siRNA 注射剂量分析
  • 3.1.3 RNAi 序列特异性
  • 3.1.4 RNAi 在对虾抗病毒中的应用
  • 3.2 QM 基因在对虾免疫中的作用
  • 3.2.1 QM 基因的结构
  • 3.2.2 PjQM 基因的重组表达和抗体制备
  • 3.2.3 PjQM 基因在对虾体内的转录表达分析
  • 3.2.4 QM 蛋白在对虾免疫中的作用
  • 4 讨论
  • 5 小结与展望
  • 小结
  • 展望
  • 参考文献
  • 附录:攻读硕士学位期间发表的论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

    标签:;  ;  

    日本对虾免疫相关基因QM的功能研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢