多倍体鲫鲤线粒体调控基因的遗传变异比较分析

摘要

线粒体不仅是细胞重要的能源工厂，而且参与多种重要的生命代谢活动如细胞凋亡，细胞分化和细胞信息传递等，同时线粒体功能异常会导致整个细胞功能障碍，从而导致机体病变。线粒体虽然是一个半自主的细胞器，自身能进行蛋白编码，然而其主要还是受到核基因调控及其相互作用。线粒体的复制和转录也是由核基因进行调控的，主要调控基因包括线粒体RNA聚合酶(RNA polymerase，Polrmt)线粒体转录因子A(Mitochondrial Transcription Factors A，tfam)，线粒体转录因子B1(Mitochondrial Transcription Factors B1，tfb1m)或者线粒体转录因子B2(Mitochondrial Transcription Factors B2，tfb2m)等。因而这些调控基因的变异对线粒体DNA的转录和复制有着直接的关系，从而影响细胞和组织的生命活动。本研究主要对多倍体鲫鲤线粒体调控基因的遗传变异比较分析，以异源四倍体鲫鲤(4nAT，4n=200)、鲤鱼(Cyprinus carpio L，CC，2n=100)、红鲫（Carassius auratus red var，RCC，2n=100）、湘云鲫2号(3nRC，3n=150)为研究对象，来探讨线粒体转录因子tfam，tfb1m和tfb2m在几种不同鲤科鱼中的进化情况，对其部分编码序列进行分析、蛋白结构进行了预测，同时还探讨了凡种转录因子在几种不同倍性鱼的肝、肾、脑、精巢、卵巢组织中的表达情况，为后续关于鱼类线粒体调控因子对mtDNA的作用以及mtDNA的进化方面的研究奠定良好的基础。
　　本研究主要内容包括：⑴测得了四种鱼的部分编码序列，对序列采用BioEdit软件分析比对，通过DNASTAR中的Editseq及Protean对各种鱼的tfam蛋白结构进行预，测得出结果:多倍体鱼既遗传了父母本的基因特点同时又发生了遗传变异。⑵利用实时荧光定量PCR(QPCR)对几种鱼的不同组织进行线粒体拷贝数检测。发现在三种倍性鱼的卵巢中:伴随着倍性的增加线粒体拷贝数减少，而在精巢和脑中发现:伴随着鱼的倍性的增加线粒体拷贝数增加，在RCC中，卵巢中的mtDNA的拷倍数最多，在4nAT中，精巢的mtDNA拷贝数最高。3nRC和4nAT精巢中的mtDNA的拷贝数都是大于各自卵巢中的，而RCC中精巢的mtDNA拷贝数反而小于卵巢中。在卵巢、精巢、脑中随着倍性的变化成一定趋势，结果说明了mtDNA的拷贝数可能与鱼类的倍性相关，而3nRC同时还具有组织特异性。⑶采用RT-PCR和QPCR技术对tfam、tfb1m、tfb2m三个线粒体转录因子在RCC、4nAT、3nRC三种鱼的几种组织分别进行了表达分析，发现tfam在不同组织中对线粒体拷贝数存在主要的调控作用。在tfb2m的研究中发现tfb2m在肝脑肾中的表达几乎与tfam的表达一致，tfb2m和线粒体拷贝数对于线粒体基因cox3的转录都存在一定的影响。在tfb1m的研究中发现:tfb1m的表达量几乎伴随着倍性的增加而增加，说明了tfb1m在不同倍性组织中表达稳定。总结:每个调控因子都有其侧重点:线粒体拷贝数主要受转录因子tfam的调控，同时还受其他因子调控。tfb2m的主要侧重于调控mtDNA的转录，tfb1m在几种倍性的鱼的各种组织中表达比较稳定。

目录

摘要

第一章 文献综述

1．1 动植物远缘杂交进展

1．1．1 植物间的远缘杂交进展

1．1．2 动物间的远缘杂交进展

1．2．1 植物的多倍化研究状况

1．2．2 动物的多倍化研究状况

1．2．3 鱼类多倍体的研究进展

1．3 线粒体基因组及其转录因子的研究

1．3．1 线粒体基因组的概念及其复制转录的分析

1．3．2 线粒体基因组遗传方式

1．3．3 mtDNA的拷贝数的研究概况及其应用

1．3．4 线粒体调控因子polrmt的研究

1．3．6 线粒体调控因子tfam的研究

第二章 tfam基因部分核苷酸序列在不同倍性鱼中的克隆及进化分析

2．1．1 实验材料

2．1．2 实验方法

2．2 结果分析

2．3 结果讨论

第三章 tfb1m基因部分核苷酸序列在不同倍性鱼中的克隆及进化分析

3．1．1 实验材料

3．1．2 实验方法

3．2 结果分析

3．3 结果讨论

第四章 tfb2m基因部分核苷酸序列在不同倍性鱼中的克隆及进化分析

4．1．1 实验材料

4．1．2 实验方法

4．2 结果分析

4．3 结果讨论

第五章 不同倍性鱼中不同组织的mtDNA的拷贝数分析

5．1 实验材料和实验方法

5．1．1 实验材料

5．1．2 试验方法

5．2．1 引物检测结果

5．2．2 荧光定量PCR检测结果

5．3 结果分析

第六章 线粒体调控因子在不同倍性鱼中的表达分析

6．1．1 实验材料

6．1．2 试验方法

6．2 结果处理和分析

6．2．2 tfam、tfb1m、tfb2m在几种倍性鱼组织中表达差异分析

6．3 结果分析

第七章 总结

参考文献

1、硕士期间发表论文

致谢

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