中文摘要
昆虫血液抗菌肽基因是昆虫重要的免疫因子,通常在昆虫遭受微生物攻击时大量表达,产生抗菌肽杀灭细菌。本研究利用家蚕作为模式,以家蚕全基因组序列和家蚕抗菌肽基因信息分析为基础,系统研究11个已报道和23个新发现的家蚕抗菌肽基因。项目将主要通过几种常见细菌对家蚕进行注射诱导,在mRNA水平上分析家蚕主要抗菌肽基因的表达、利用蛋白质组学鉴定其蛋白质/多肽产物并研究其特性;分析抗菌肽基因的可能调控元件,探讨抗菌肽基因表达的时空特性与其基因调控元件的关系,发现新型高效的微生物诱导调节元件;利用基因干涉、典型遗传品种的多态型分析等,研究各个抗菌肽基因在抵抗和防御中的重要性。在昆虫免疫因子研究中,本课题是首次对同一种类的所有免疫基因进行系统的比较研究,其结果将为昆虫免疫分子遗传研究,特别是为阐明抗性形成的分子机理和抗菌肽基因的实际应用提供一个良好的分子模式。
结题摘要
昆虫血液抗菌肽是具有先天免疫功能的多肽,在宿主抵御外界微生物侵染中起重要作用。由于其重要的价值,具有抗菌活性的多肽是研究者关注的热点之一。本研究利用家蚕基因组数据,鉴定了35个家蚕抗菌肽基因,包括Moricin、Cecropin、Gloverin和 Attacin等6个基因家族,其中Moricin、Cecropin、Gloverin是最大的三个基因家族,分别含有12个、11个和7个基因。同时,我们分析了这些基因的上游调控区,并且鉴定了GATA和NF-κB调控元件。用LPS诱导处理后,RT-PCR分析结果暗示抗菌肽基因表达与其上游调控序列有密切关系。本课题不仅对家蚕的抗菌肽基因进行了系统比较研究,还对抗菌肽表达调控途径中的关键基因进行了功能研究。结果表明,Toll相关受体家族在微生物诱导下显示诱导表达,而BmSpzl基因的超量表达可以诱导大部分抗菌肽基因上调表达,暗示Toll信号途径参与抗菌肽基因的表达调控。通过比较基因组研究,我们还鉴定了除抗菌肽基因以外的200多个其它免疫相关基因,主要涉及模式识别、信号传导途径和效应因子。这些研究结果将对阐明家蚕抗菌肽基因表达调控机制和家蚕抗病研
