12C诱发小鼠旁器官基因组甲基化及遗传分析

摘要

为了研究辐射诱发的旁效应与表观遗传学改变的关系及其遗传效应，本课题检测了头部受到碳离子辐射小鼠旁器官睾丸组织基因组DNA甲基化变化及其在后代中的变化特征。本实验以雄性C57小鼠为实验材料，其头部受200mGy(能量为165MeV/n，传能线密度为62.2KeV/μm，剂量率为0.5Gy/min)碳离子辐射(F0代)，用F0代雄性小鼠与未受辐射雌性小鼠交配获得子一代（F1代），用子一代兄妹交配获得子二代（F2代），采用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)方法，检测睾丸组织基因组DNA甲基化和去甲基化变化的信息。
　　研究发现F0代头部辐照后6个月睾丸总体基因组甲基化多态性差异率为4.41％±0.67％; F1代睾丸的总体基因组甲基化多态率为6.36％±0.98％; F2代睾丸的总体基因组甲基化多态率为4.57％±0.23％，分别与其对照组相比具有极显著性差异(p＜0.0001)。根据实验原理分析各世代睾丸组织中基因组甲基化与去甲基化变化的特征，发现F0代的睾丸组织中基因组变化的比例是甲基化大于去甲基化，而辐射组F1和F2代小鼠睾丸组织变化的基因组中则出现去甲基化大于甲基化的比例。这些数据证明，高能碳离子辐射小鼠头部会诱发生殖器官的基因组甲基化出现明显的改变，这些改变在辐照后6个月，表现为甲基化的变化占优势。而且这些变化可以通过生殖细胞影响后代生殖器官的基因组DNA甲基化。从观察到后两代睾丸组织的基因组DNA甲基化变化以去甲基化占优势的结果，提示辐射可能会通过精子改变后代生殖细胞基因组的稳定性。而且这种变化在辐射后的一代变化最大，遗传到第二代时，虽然也有影响，但程度有所降低。说明辐射可以通过旁效应引起生殖器官组织基因组甲基化的改变，并引发后代性基因组甲基化的不稳定性。

目录

声明

摘要

引言

第1章 实验背景

1．1 空间辐射生物学

1．1．1 空间辐射的特点

1．1．2 空间辐射生物学效应

1．2 辐射生物学效应的表观遗传学研究

1．2．1 DNA甲基化

1．2．2 辐射可影响表观遗传学甲基化

1．2．3 DNA甲基化的研究现状和方法

1．3 本课题目的与意义

第2章 材料与方法

2．1 实验材料

2．1．1 C57小鼠的处理

2．1．2 主要试剂及酶

2．1．3 主要仪器设备

2．2 实验方法

2．2．1 小鼠睾丸基因组DNA的提取

2．2．2 采用甲基化敏感扩增多态性(MSAP)方法检测全基因组CCGG位点甲基化

第3章 结果与讨论

3．1 小鼠睾丸组织DNA的提取

3．2 辐射当代(F0代)小鼠旁器官睾丸基因组甲基化分析

3．2．1 F0对照组小鼠睾丸组织DNA甲基化多态性分析

3．2．2 F0辐射组小鼠睾丸组织DNA甲基化水平分析

3．2．3 本节小结

3．3 子一代(F1代)小鼠睾丸变化分析

3．3．1 F1代对照组小鼠睾丸组织DNA甲基化多态性水平分析

3．3．2 F1代辐射组小鼠睾丸组织DNA甲基化多态性水平分析

3．3．3 本节小结

3．4 子二代(2代)小鼠睾丸变化分析

3．4．1 F2对照组小鼠睾丸组织DNA甲基化水平分析

3．4．2 F2辐射组小鼠睾丸组织DNA甲基化水平分析

3．4．3 本节小结

3．5 不同世代小鼠睾丸组织0NA甲基化变化比较分析

3．5．1 不同世代小鼠睾丸组织DNA变化比较分析

3．5．2 本节小结

结论

展望

参考文献

附录

致谢

作者简介