斯氏按蚊感染约氏疟原虫后24小时差异表达基因的筛选与分析

摘要

目的:疟疾是由蚊媒传播的,危害较大的传染病之一。长期以来,疟疾防治的主要手段是药物预防和治疗。由于疟原虫抗药性及蚊媒耐药性的产生及有效疫苗的缺乏,科学家将目标移向蚊媒与疟原虫相互关系的研究中,未来疟疾防治策略趋向于“遗传改造媒介按蚊”即转基因蚊子。疟原虫感染按蚊后诱导其体内大量免疫相关基因的转录激活,进而干扰疟原虫在蚊体内的生长发育,因此通过筛选这些免疫相关基因,进而应用于转基因按蚊,为疟疾的生物防治提供新的靶点。
　　 本实验通过建立斯氏按蚊感染疟原虫的实验模型,构建其感染疟原虫后24小时的双向cDNA文库,筛选蚊体内与疟原虫发育相关的差异表达基因,并与NCBI中其他蚊虫基因组序列做同源性比对,将其中未找到同源性的序列做生物信息学的分析,以预测其功能。
　　 方法:用消减杂交技术构建了斯氏按蚊感染组及对照组的双向cDNA文库。分别从两个文库中挑取克隆测序,测序结果去除载体及低质量的序列,经拼接后,将其进行blast查询比对,搜索其同源序列,随后对未找到同源性的序列运用信号肽预测软件signalPv3.0、蛋白定位预测软件targetp v1.1、非经典分泌蛋白预测软件SecretomeP、跨膜螺旋结构预测软件TMHMMv2.0及ProtFun软件进行生物信息学预测分析。
　　 结果:(1)从构建的正向文库得到54条序列,反向文库得67条序列。(2)将所有序列与NCBI/tblastx/ESTs做同源性搜索,结果显示两个文库中有51条序列可以找到相似度较高的同源性序列,有66条序列未能够比对到相似序列。(3)将其中未找到相似序列的66条进行了生物信息学分析,结果显示20条序列含有信号肽区域;只有1条属于非经典分泌蛋白;11条序列属于分泌通路信号肽(secretory pathway signal peptide,SP),27条序列属于线粒体靶位肽(mitochondrialtargeting peptide,mTP);10条序列含有跨膜螺旋结构及信号肽区域。(4)ProtFun结果显示多数筛选出的非同源序列参与蛋白合成,能量代谢,蛋白翻译等;并且Gene Ontology category结果显示多数序列为生长因子,受体,离子通道,转录调节蛋白,结构蛋白,及免疫反应蛋白等。
　　 结论:(1)本实验成功构建了斯氏按蚊感染约氏疟原虫24小时后差异表达基因的双向cDNA文库。(2)未找到同源性的66条序列功能预测结果显示多数序列表达为生长因子,受体,离子通道,转录调节蛋白,结构蛋白,及免疫反应蛋白等。