果蝇MBF1通过调控代谢相关基因表达响应冷胁迫

摘要

在大自然之中，低温、氧化、高温、土壤盐碱化和干旱等都会对动植物的生长发育和生存产生不利的影响，例如长势弱小瘦弱，数量明显减少，严重的还有可能造成绝种。
　　根据以往的研究成果得知，转录因子和调节基因是介导动植物响应逆境胁迫的主要因素。转录辅激活因子跟转录因子的活性有着密切关系，目前对它的定义基本上都是，通过增强转录因子和顺式作用元件（例如通用转录因子TBP）的结合，从而能够达到增强转录活性的作用。
　　核受体转录辅激活因子MBF1是一个在进化上高度保守的序列，其基因序列从古细菌到人都是相当保守的，并且它参与了内皮细胞分化、激素调节、中枢神经系统的发育、脂类代谢和组氨酸新陈代谢等不同生物过程。
　　MBF1首次被提纯是从蚕的后部丝腺抽提物中，在不同生物体里的MBF1蛋白通过与GCN4、c-Jun、ATF1或其他核受体相互作用而与通用转录因子TBP连接，最后激活基因的转录。mbf1基因不仅是在进化上高度保守，在功能上也是高度保守的，能参与到多种逆境胁迫反应中，可以通过调节多种信号途径以提高对不良环境的抵抗力。
　　本研究以模式生物果蝇为研究材料，采用提取 RNA，反转录，PCR的方法从野生型黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）中克隆得到了全基因组的mbf1序列，其大小为4574bp，并将其命名为gmbf1。
　　我们构建了表达载体CaSpeR-gmbf1，通过显微注射法，将CaSpeR-gmbf1质粒转入野生型果蝇中，获得了 P[gmbf1]转基因果蝇。通过染色体置换方法，获得了拯救品系P[gmbf1];mbf1-。分别对野生型、突变体、拯救品系和过表达品系的果蝇进行冷胁迫处理，观察其成活率情况，结果表明mbf1基因在冷胁迫中发挥了重要功能。并且在响应冷胁迫过程中，通过荧光定量PCR实验发现mbf1基因的表达量升高。免疫荧光染色实验揭示了转录辅激活因子 MBF1在低温胁迫的过程里能够从细胞质中转移到了细胞核中，进一步说明MBF1能够在这一过程中发挥作用，从而实现调控目标基因活性的目的，增强其抗寒性。
　　利用Microarray实验鉴定出相比于野生型果蝇，mbf1突变体果蝇里有哪些基因的表达发生改变，从中选取与代谢相关的几个基因，通过荧光定量 PCR实验鉴定哪些基因与mbf1基因相关，并且参与抗寒性。在mbf1突变体中，Nmdmc和CG5804的表达量降低，CG14893和CG11598的表达量升高。果蝇受到冷处理后，Nmdmc和CG5804的表达量升高，CG14893和CG11598的表达量降低。这些结果表明：MBF1可能通过调节这些与脂代谢相关的基因的表达来参与冷胁迫响应。

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1 前言

1.1 转录因子

1.2 转录辅激活因子

1.3 mbf1基因的研究进展

1.4 抗寒性研究进展

1.5本实验的目的意义

2 材料与方法

2.1 实验材料及仪器

2.2 实验方法

3 结果与分析

3.1 MBF1的进化分析

3.2 mbf1基因的表达模式

3.3 过表达品系和拯救型品系的制作

3.4 荧光定量鉴定mbf1基因对冷胁迫的表达分析

3.5 成活率实验

3.6 MBF1的组织定位

3.7 Microarray数据分析MBF1的目的基因

3.8 实时荧光定量PCR鉴定MBF1的目的基因

4 讨论

（1）MBF1s参与逆境胁迫信号转导

（2）MBF1s的应用前景

5 结论

参考文献

致谢