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题目:中国林蛙辛基酚暴露后肝脏中差异表达基因的筛选和分析

关键词:中国林蛙,肝组织,抑制消减杂交技术,cDNA文库

  摘要


烷基酚类化合物(alkylphenols,APEs)属于环境内分泌干扰物(Endocrine  disrup tive chemicals,EDCs),其衍生物辛基酚(4-tert-Octylphenol,OP)是一种化学性质稳定的亲脂性物质,具有雌激素效应、毒性效应及致癌效应。抑制消减杂交技术(suppression subtractive hybridization,SSH)是在转录水平上研究基因差异表达的技术,具有高特异性、高灵敏性和高效率等优点,可作为筛选差异表达基因的技术。本研究以中国林蛙(Rana chensinensis)为对象,用SSH构建OP暴露后中国林蛙肝脏差异表达基因的差减cDNA文库,筛选其差异表达基因,并对已得到基因进行分类和功能注释,从基因表达水平、基因间相互作用角度探讨APEs对动物肝组织的毒性效应机制。本实验的主要结果和结论如下:
1. 提取了对照组和OP处理组林蛙肝组织的总RNA后,用凝胶电泳和核酸分析仪检测结果, rRNA的三条带清晰,mRNA条带的分布呈现弥散状,所提取RNA的OD260/ OD280比值在1.8-2.0之间,表明提取的RNA质量符合构建cDNA差减文库的要求。以OP暴露后林蛙的肝组织cDNA为检测子(tester),以空白对照的肝组织cDNA为驱动子(driver),成功构建OP暴露后中国林蛙肝脏差异表达基因的差减cDNA文库。
2. 对测序得到的131个表达序列标签(EST)经去除载体序列后,通过NCBI比对工具进行序列同源性分析表明,在构建的OP暴露后林蛙肝脏差异表达基因的差减cDNA文库中,与已知基因序列相似性在50%以上的EST序列有75个,占测序结果的57%,与已知基因序列相似性在50%以下的EST序列有56个,占测序结果的43%。表明在中国林蛙仍存在许多有待深入研究的基因,或者是林蛙肝组织表达的基因与已知基因序列的物种相比其同源性较低。
3. 用实时定量RT-PCR对文库中的血清白蛋白基因和纤维蛋白原γ基因表达进行定量分析,结果显示,与对照组相比,血清白蛋白和纤维蛋白原γ mRNA在OP处理后肝组织的相对表达量显著增高,血清白蛋白基因的高表达导致血清白蛋白合成量的增加,与进一步增强对OP的解毒功能相适应。纤维蛋白原γ基因的高表达可能是机体对OP产生的应激反应,引起肝组织急性期反应系统相关基因的表达。这个结果同时也表明本实验构建的肝组织抑制差减文库是成功的。
4. 对cDNA文库中获得的已知基因进行功能分类,发现参与细胞物质转运和细胞信号转导的基因各占13%,参与细胞免疫、细胞结构和物质代谢的基因各占10%,参与细胞转录调控的基因占7%,参与细胞凋亡、细胞增殖、细胞周期、细胞分化的基因各占3%,其余约有25%的基因功能仍不清楚。结果表明OP暴露导致林蛙的肝组织中差异表达的基因主要涉及细胞物质转运、细胞信号转导、细胞免疫、细胞结构和物质代谢等方面的功能。