喹乙醇灌服前后小鼠不同组织中的基因表达差异研究

喹乙醇灌服前后小鼠不同组织中的基因表达差异研究

论文摘要

近年来,兽药残留的危害已成为一个世界范围内被高度关注的问题,因此,药残检测方法的建立也就成了研究的热点。但是现有的检测方法多数存在着价格昂贵、操作繁琐、灵敏度不高等问题。本研究以人工灌服小鼠喹乙醇为模型,利用差异显示反转录PCR(DDRT-PCR)技术寻找在灌服前后小鼠不同组织中差异表达的基因,试图建立喹乙醇残留与基因表达之间的特异性关系,为建立分子生物学检测手段奠定基础。首先提取健康昆明白雌性小鼠的肝脏、肾脏、卵巢,雄性小鼠睾丸总RNA,利用设计合成的3’端锚定引物进行反转录合成cDNA第1链,然后再利用5’端随机引物进行PCR扩增,对扩增产物进行测序胶SDS-PAGE,确定各项技术参数,建立DDRT-PCR检测技术。选取昆明白小鼠60只,雌雄各半,在普通条件下饲养。将雌性和雄性鼠分别随机分为2组,共4组。将雌鼠和雄鼠各取1组为实验组进行灌服25mg/ml喹乙醇,每只35μl,另一组为对照组,灌胃同样剂量的水,每天1次,连续灌服5天。同时取实验组和对照组雌小鼠的肝、肾、卵巢,雄小鼠的睾丸,利用上述已建立的DDRT-PCR检测技术寻找不同组织中差异表达的基因。分别在肝中发现8条差异基因,在肾中发现4条,在卵巢中发现1条,在睾丸中发现2条,共发现15条差异基因。对这些基因进行二次PCR扩增后进行序列测定,并与GenBank中小鼠的基因组基因或cDNA进行比对,结果发现在肾中差异表达的基因有3条为cDNA,分别命名为F1、F2、F3。根据F1、F2、F3的序列测定结果设计特异性引物,对实验组和对照组小鼠的肾脏总RNA进行特异性RT-PCR扩增,结果表明,这三条基因在实验组中的表达水平明显高于对照组。对F1、F2、F3进行功能性分析,发现F1与蛋白磷酸酶1B基因同源性为100%。蛋白磷酸酶是一大类控制人体蛋白质去磷酸化的关键酶,在信号转导途径中起关键调节作用;F2与CCCH锌指型结构包含3个半胱氨酸、8个组氨酸(zc3h8)同源性为99%,锌指是一种常出现在DNA结合蛋白中的一种结构基元,具有锌指结构的蛋白大多都是与基因表达的调控有关的功能蛋白;F3与Nudix基因同源性为98%,Nudix属于核苷二磷酸盐水解酶家族,具有磷酸水解酶的活性,存在于抵抗诱导有机体突变的物质中。从本实验得到的初步结果可以看出,喹乙醇可以引起小鼠肾脏内某些基因表达的改变。如能够确定这些差异表达的基因与喹乙醇之间的特异性关系,将为建立分子生物学检测方法奠定坚实的基础,同时为分子药理学研究提供新的科学手段。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 前言
  • 1.1 引言
  • 1.2 兽药残留及其相关检测技术
  • 1.2.1 喹乙醇的理化性质
  • 1.2.2 喹乙醇的毒副作用
  • 1.2.3 喹乙醇的检测限度与检测方法
  • 1.3 喹乙醇的分子生物学检测方法
  • 1.3.1 cDNA代表性差异分析
  • 1.3.2 抑制消减杂交
  • 1.3.3 基因表达系列分析
  • 1.3.4 DNA微阵列
  • 1.3.5 mRNA差异显示PCR技术
  • 1.4 实验目的与意义
  • 第二章 喹乙醇灌服前后小鼠不同组织中差异表达基因的克隆与鉴定
  • 2.1 实验材料
  • 2.1.1 实验动物
  • 2.1.2 主要试剂及配制
  • 2.1.3 主要仪器
  • 2.1.4 引物的合成
  • 2.2 实验方法
  • 2.2.1 实验动物分组及给药方式
  • 2.2.2 总RNA的提取
  • 2.2.3 引物的稀释
  • 2.2.4 cDNA第一链的合成
  • 2.2.5 PCR反应体系及反应条件
  • 2.2.6 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳
  • 2.2.7 差异表达条带的回收和二次扩增
  • 2.2.8 差异表达基因的克隆与鉴定
  • 2.2.9 利用特异性引物检测小鼠不同组织中的差异表达基因
  • 2.3 实验结果
  • 2.3.1 总RNA的提取
  • 2.3.2 PCR扩增
  • 2.3.3 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳
  • 2.3.4 差异片段的回收
  • 2.3.5 差异片段的克隆鉴定
  • 2.3.6 测序及序列分析
  • 2.3.7 利用特异性引物检测小鼠不同组织中的差异表达基因
  • 2.3.8 回收鉴定
  • 2.4 讨论
  • 2.4.1 总RNA的提取及DNA的消化
  • 2.4.2 差异显示PCR
  • 2.4.3 差异片段的功能性分析
  • 第三章 结论
  • 参考文献
  • 附录
  • 致谢
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