秀丽隐杆线虫抗性基因研究进展

从3个方面总结了秀丽隐杆线虫在抗性基因方面的研究进展。秀丽隐杆线虫的先天性免疫系统在抗病原菌、抗氧化应激等方面至关重要,它主要是通过MAPK、DAF-2、TGF-β三条信号途径发挥作用;另外,含TIR区蛋白和抗菌多肽也是秀丽隐杆线虫抗微生物感染机制的重要组成部分。在秀丽隐杆线虫的抗药性基因研究方面,发现了许多抗药性相关蛋白,如P-糖蛋白和多药耐药性相关蛋白MRP在抵抗多种药物的过程中发挥重要作用;而抗驱虫剂相关蛋白也在专门针对各种驱虫剂作用机制的研究中被发现;转录因子SKN-1、信息沉默调节蛋白SIR2、谷胱甘肽转移酶等在抗百草枯等药物方面发挥着重要作用;研究还发现遍在蛋白Phb-2等对特定药物起抗性作用。此外,本文还对抗环境刺激涉及的基因、蛋白及信号途径进行了简单叙述。     

壬基酚溶液暴露对秀丽隐杆线虫的毒性研究

为探究壬基酚溶液暴露对秀丽隐杆线虫的急性致死毒性和非致死毒性效应,将同期化后的秀丽隐杆线虫暴露于壬基酚溶液24 h,考察壬基酚对秀丽隐杆线虫的半致死浓度、性腺臂发育、子代数目、虫体长度和身体弯曲频率等毒性指标的影响。结果表明,以L4期野生型秀丽隐杆线虫为受试生物,对壬基酚溶液24 h的半数致死浓度即LC50值为8.09 mg·L~(-1)。壬基酚暴露干扰了秀丽隐杆线虫性腺臂的正常发育,与对照组相比,0.081 mg·L~(-1)和0.162 mg·L~(-1)染毒组对秀丽隐杆线虫的子代数目和虫体长度均有显著性影响(P0.05);低剂量染毒组身体弯曲频率与对照组相比没有统计学差异(P0.05),而高剂量组与对照组有显著性差异(P0.05)。毒性试验研究表明,模式动物秀丽隐杆线虫对壬基酚的毒性响应比较敏感,在环境激素的生态毒理学研究中具有潜在的应用价值。     

秀丽隐杆线虫培养特性与保存方法研究

秀丽隐杆线虫作为一种模式线虫,已广泛应用于寄生性线虫基因功能的研究以及寄生性线虫疫苗候选抗原基因的表达。通过对秀丽隐杆线虫形态、培养条件以及保存方面的研究,发现秀丽隐杆线虫在16℃NGM培养基中生长良好,将其放入30%甘油溶液中,在-80℃冰箱中可以保存较长的时间。     

桔梗总皂苷对秀丽隐杆线虫生物活性的影响

为研究桔梗总皂苷对秀丽隐杆线虫生物活性的影响,分析了不同浓度桔梗总皂苷对线虫寿命、体长、身体摆动次数和产卵数的影响。结果表明:培养基桔梗总皂苷浓度为0.5g·mL-1时,对线虫的寿命、体长、活动状况和产卵数均有促进作用;培养基桔梗总皂苷浓度为1.5g·mL-1时,未观察到有线虫生长。     

石斛多糖对延缓秀丽隐杆线虫衰老作用的影响

石斛是中国传统中药材,其多糖含量丰富,具有提高免疫力、抗氧化、延缓衰老等多种功效。本文以多糖含量丰富的铁皮石斛、细茎石斛和鼓槌石斛为对象,探讨了石斛多糖对模式生物秀丽隐杆线虫寿命、产卵量、运动行为能力、热应激能力等的影响。结果表明：三种石斛多糖在不影响秀丽隐杆线虫正常生殖能力的条件下显著延长线虫的平均寿命和最长寿命,其中80mg/L的细茎石斛多糖与对照组相比,平均寿命提高了33.2%;不同浓度的石斛多糖能明显提升线虫的运动能力,其头部摆动频率、身体弯曲频率、热应激能力均随着多糖浓度的升高而增加,与延长线虫寿命正相关。论文结果为阐述石斛多糖延缓衰老功能的作用机理,更好地开发利用石斛提供理论依据。     

红参水提物对秀丽隐杆线虫寿命的影响

通过对秀丽隐杆线虫各项生理指标及衰老相关基因的测定,观察红参水提物（RGWE）对线虫寿命的影响,并初步探索其作用机制。将秀丽隐杆线虫分别培养在普通培养基以及添加了不同质量浓度RGWE(0.8,1.4,2.0 mg/mL)的培养基中,观察RGWE对线虫寿命、热应激、氧化应激、ROS含量、脂褐素含量的影响;通过qRT-PCR测定抗衰老相关基因的表达水平,初步探索RGWE抗衰老作用机制。结果表明：RGWE能极显著延长秀丽隐杆线虫的寿命,提高其抗应激能力,降低脂褐素水平及ROS含量,显著上调daf-16、sir2.1表达水平。     

镉对土壤秀丽隐杆线虫的毒性效应

为明确镉(Cd)对土壤无脊椎动物线虫的毒性效应及不同类型土壤中Cd的毒性差异,以生长量、生育率和繁殖量为评价终点,研究江西鹰潭红壤、江苏苏州水稻土、吉林长春黑土3种土壤中外源Cd对模式生物——秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)的毒性效应。结果表明：以3种土壤总Cd含量推导出的Cd对秀丽隐杆线虫的生长毒性的EC₅₀(半数效应浓度)分别为54.37、197.54mg·kg^-1和287.02 mg·kg^-1,对生育毒性的EC₅₀分别为7.07、77.41 mg·kg^-1和103.09 mg·kg^-1,对繁殖毒性的EC₅₀分别为5.75、13.84 mg·kg^-1和85.94 mg·kg^-1。通过毒性阈值可知,线虫的评价终点对Cd毒性的敏感性由高到低分别为繁殖、生育、生长。相关性分析表明,土壤pH、阳离子交换量、有机质、碳酸钙和锰氧化物含量是影响土壤中Cd毒性的主要因素。基...     

锑对土壤中秀丽隐杆线虫的毒性效应

为明确锑（Sb）对土壤无脊椎动物线虫的毒性效应及不同类型土壤中Sb的毒性差异,以生长量、生育率和繁殖力为评价终点,研究了3种土壤（西安垆土、鹰潭红壤、江门红壤）中外源Sb对模式生物——秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）的毒性效应。结果表明：基于西安垆土、鹰潭红壤、江门红壤的土壤总Sb含量推导得出的Sb对线虫生长毒性的EC₅₀ （半数效应浓度）分别为1 138、2 163、4 074 mg·kg^-1,对线虫生育毒性的EC₅₀分别为849、1 472、3 244 mg·kg^-1,对线虫繁殖毒性的EC₅₀分别为574、836、1 470 mg·kg^-1。通过毒性阈值可知,线虫的评价终点对Sb毒性的敏感性由高到低依次为繁殖、生育、生长。相关性分析表明,阳离子交换量、有机质含量和非晶质铁氧化物含量是影响土壤中Sb毒性的主要因素。基于有效态Sb含量推导得出的3种土壤中Sb的毒性阈值差异缩小,说明有效态Sb含量能够更好地解释不同土壤中Sb毒性的差异。     

生姜提取物缓解秀丽隐杆线虫热胁迫的研究

为研究生姜提取物（ginger extract,GE）对高温胁迫的影响及机制,建立秀丽隐杆线虫急性热应激（37 ℃）模型,测定了生姜对热应激下野生型线虫的寿命及运动状态、基因缺失株系的热应激寿命以及不同热应激程度下野生型线虫中与热休克反应相关基因的mRNA表达量。结果显示,相比于对照组（CK）,30、60、120 μg/mL的GE处理组分别显著延长野生型线虫热应激寿命16.96%、18.73%、14.44%,显著改善热应激过程中（1 h、2 h、3 h）线虫的运动状态。GE介导的野生型线虫热应激寿命的延长依赖调控热休克反应（heat shock response,HSR）的转录因子hsf-1。GE的干预显著上调常温（20 ℃）下野生型线虫HSR相关基因hsf-1、hsp-90和hsp-16.2的mRNA表达水平以及HSP-16.2的蛋白表达水平。此外,在不同程度热应激（短暂热应激、持续热应激）状态下,GE对野生型线虫体内参与HSR相关基因的mRNA表达水平都具有调节作用。相比于常温（20 ℃）,短暂热应激使野生型线虫hsf-1、hsp-16.2、hsp-70和hsp-90显著上调,而GE处理后显著下调;相比于常温（20 ℃）,持续热应激使线虫HSR相关基因下调,而GE处理后hsp-16.2显著上调,并且hsf-1和hsp-90具有上调趋势,表明膳食补充GE在一定程度上可以使参与HSR相关基因的mRNA表达恢复至常态水平。以上结果表明,生姜提取物可通过调节HSR缓解秀丽隐杆线虫热胁迫。     

两种常用氯氰菊酯对秀丽隐杆线虫生殖发育影响的信号转导通路

应用模式生物秀丽隐杆线虫(Caenorhabdites elegans)研究了在0.005～3.2 mg·L~(-1)范围内顺式氯氰菊酯(α-CPM)和高效氯氰菊酯(β-CPM)的暴露对机体生殖发育的影响,探讨了两种氯氰菊酯导致线虫生殖发育损伤的信号转导通路。结果表明,0.05 mg·L~(-1)的α-CPM和β-CPM暴露均诱导线虫发生显著的生殖细胞凋亡,具有剂量效应;生殖损伤信号的转导主要依赖JNK MAPK信号通路,部分依赖p38 MAPK信号途径。较低浓度的α-CPM和β-CPM暴露亦诱导线虫生殖腺的DNA损伤,主要表现在线虫产卵量的减少和卵孵化率的降低,并具有剂量效应。研究表明,α-CPM和β-CPM暴露均诱导显著的生殖细胞凋亡,且β-CPM生殖毒性较α-CPM大。     

A gene expression map for Caenorhabditis elegans

We have assembled data from Caenorhabditis elegans DNA microarray experiments involving many growth conditions, developmental stages, and varieties of mutants. Co-regulated genes were grouped together and visualized in a three-dimensional expression map that displays correlations of gene expression profiles as distances in two dimensions and gene density in the third dimension. The gene expression map can be used as a gene discovery tool to identify genes that are co-regulated with known sets of genes (such as heat shock, growth control genes, germ line genes, and so forth) or to uncover previously unknown genetic functions (such as genomic instability in males and sperm caused by specific transposons).     

Spatial control of gut-specific gene expression during Caenorhabditis elegans development

The nematode Caenorhabditis elegans was transformed with constructs containing upstream deletions of the gut-specific ges-1 carboxylesterase gene. With particular deletions, ges-1 was expressed, not as normally in the gut, but rather in muscle cells of the pharynx (which belong to a sister lineage of the gut) or in body wall muscle and hypodermal cells (which belong to a cousin lineage of the gut). These observations suggest that gut-specific gene expression in C. elegans involves not only gut-specific activators but also multiple repressors that are present in particular nongut lineages.     

秀丽隐杆线虫研究综述

国内外对秀丽隐杆线虫的研究日益增多,秀丽隐杆线虫作为一种模式线虫在生命科学的发展过程中发挥着举足轻重的作用。对秀丽隐杆线虫的培养、研究进展等方面进行了简要的综述。     

运动发酵单胞菌表达载体的构建

能源和环境问题是目前制约世界经济发展的两大难题,利用微生物生产燃料乙醇,已引起各国的普遍关注。运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)是目前发现的乙醇发酵能力最强的微生物之一,但其只能以葡萄糖、果糖和蔗糖为底物。为了扩大运动发酵单胞菌的底物利用范围,本研究构建了重组表达载体pBPSG、pBPSE、pBPSGE,将瑞氏木霉内切葡聚糖酶基因和黑曲霉葡萄糖淀粉酶基因引入运动发酵单胞菌ATCC31821,在运动发酵单胞菌内源强启动子和转录终止信号的调控下获得表达,在胞外和胞内都检测到了活性,这为下一步试验打下基础。     

Genetic analysis of halothane sensitivity in Caenorhabditis elegans

The nematode Caenorhabditis elegans appears to be a useful model for studying the action of volatile anesthetics. A mutant strain that is hypersensitive to the widely used anesthetic halothane was described earlier. The mutation is now shown to be an allele of unc-79. Other alleles of unc-79 are also associated with hypersensitivity to halothane. A strain with a mutation in a second gene, unc-80, is also hypersensitive to halothane. Nematodes bearing mutations in both unc-79 and unc-80 are slightly more sensitive to halothane than those bearing only one of these mutations. Mutations in a third gene, unc-9, suppress both unc-79 and unc-80. Nematodes bearing the suppressor mutations alone have normal sensitivity to halothane. These results show that sensitivity to halothane can be altered by mutations in several different genes.     

蚯蚓纤溶酶基因番茄表达载体的构建

为研究蚯蚓纤溶酶的番茄表达,构建EFE基因的番茄表达载体pF和pEF,并导入农杆菌。采用PCR法在EFE基因DNA序列上添加了表达调控元件和酶切位点后,得到新EFE基因片段,将该片段与切去GUS基因的pBI121载体相连,以构建CaMV35S驱动的EFE组成型表达载体pF;用PCR克隆得到的E8启动子片段替换pF上的35S启动子,以构建番茄成熟果实特异性表达载体pEF;最后,采用三亲交配法用重组质粒转化根癌农杆菌EHA105;结果表明:经过酶切、PCR和测序鉴定,EFE基因、E8启动子序列已重组到表达载体上,植物表达载体构建正确,并且已经转化进农杆菌EHA105中。     

秀丽线虫寿命的调控机制

介绍了与线虫寿命相关的基因、代谢途径及代谢特征,如IIS途径、TOR途径、氨基酸池的增加等。     

Heterochronic mutants of the nematode Caenorhabditis elegans

Mutations in the Caenorhabditis elegans genes lin-14, lin-28, and lin-29 cause heterochronic developmental defects: the timing of specific developmental events in several tissues is altered relative to the timing of events in other tissues. These defects result from temporal transformations in the fates of specific cells, that is, certain cells express fates normally expressed by cells generated at other developmental stages. The identification and characterization of genes that can be mutated to cause heterochrony support the proposal that heterochrony is a mechanism for phylogenetic change and suggest cellular and genetic bases for heterochronic variation.     

Serotonin and octopamine in the nematode Caenorhabditis elegans

The biogenic amines serotonin and octopamine are present in the nematode Caenorhabditis elegans. Serotonin, detected histochemically in whole mounts, is localized in two pharyngeal neurons that appear to be neurosecretory. Octopamine, identified radioenzymatically in crude extracts, probably is also localized in a few neurons. Exogenous serotonin and octopamine elicit specific and opposite behavioral responses in Caenorhabditis elegans, suggesting that these compounds function physiologically as antagonists.