收藏本站
《上海海洋大学》 2016年
加入收藏

低温压力下水通道蛋白(AQP1b)基因的表达及表观调控的初步探讨

时应娣  
【摘要】:水通道蛋白家族(Aquaporin)是一个膜内嵌蛋白(MIPS)超家族,其功能是促进水分子和小分子的被动、快速跨膜转运,起到调节渗透压的作用。在哺乳动物中有13类水通道蛋白基因,而在斑马鱼中有18个公认的水通道蛋白基因,其中的一部分以串联重复的形式存在。在对水通道蛋白的研究过程中AQP1基因的表达被认为与低温胁迫相关,在硬骨鱼类中AQP1基因有两个串联重复,即AQP1b基因与AQP1a基因,其中,AQP1b基因被认为进化出了新功能,参与海水鱼类对高盐环境的适应。本研究发现在低温胁迫下斑马鱼胚胎成纤维细胞(ZF4)细胞AQP1b基因相对表达水平为对照组的3.1倍(P0.05),提示AQP1b基因可能参与了鱼类对低温环境的适应。为进一步研究低温胁迫下斑马鱼水通道蛋白(AQP1b)基因的表达调控机制,本文用低温18°C处理的ZF4细胞(实验组)和常温28°C培养的ZF4细胞(对照组)为研究对象,采用染色质免疫共沉淀-实时荧光定量(ChIP-qPCR)和DNA甲基化免疫沉淀-实时荧光定量PCR(MeDIP-qPCR)法,研究AQP1b基因启动子区域组蛋白修饰和DNA甲基化水平低温胁迫下的变化。结果:1.超声结果显示:斑马鱼胚胎成纤维细胞(ZF4)ChIP实验的超声条件:140W,工作系数5%,时间共持续20min、25min,可以获得200~1000bp且主带集中在500bp的染色质片段,超声25min时抗原免疫原性仅为20min的0.33倍,因此超声20min作为ZF4细胞系最佳超声时间。2.ChIP-qPCR结果显示:低温处理5天后AQP1b基因启动子区域激活型组蛋白修饰H3K4me3修饰水平提高3.1倍(P0.05);而抑制型组蛋白修饰H3K27me3的修饰水平降低2.1倍(P0.01),阴性对照IgG无明显变化。3.MeDIP-qPCR结果显示:低温处理组AQP1b基因启动子区域甲基化水平下调7.3倍(P0.01);基因启动子区域组蛋白H3K4me3修饰通常被认为能够改变染色质结构使得转录因子更容易结合转录起始位点,从而促进基因的转录,而启动子区域组蛋白H3K27me3修饰水平通常被认为与基因的表达呈负相关。结果表明:本文探索出ZF4细胞ChIP超声破碎最佳条件,并发现低温胁迫下,ZF4细胞中AQP1b基因可能是通过改变启动子区域组蛋白修饰和DNA甲基化水平,从而提高AQP1b相对表达量。为进一步研究AQP1b基因与低温胁迫的关系奠定基础。
【关键词】:斑马鱼胚胎成纤维细胞 低温胁迫 染色体免疫共沉淀 水通道蛋白1b 组蛋白甲基化 甲基化DNA免疫共沉 DNA甲基化
【学位授予单位】:上海海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:Q78
【目录】:
  • 摘要4-6
  • ABSTRACT6-10
  • 第一章 引言10-22
  • 1.1 水通道蛋白基因研究进展11-16
  • 1.1.1 哺乳动物的水通道蛋白基因11-12
  • 1.1.2 植物的水通道蛋白基因12-13
  • 1.1.3 两栖类的水通道蛋白基因13-14
  • 1.1.4 鱼类的水通道蛋白基因14-16
  • 1.2 表观遗传调控与环境压力16-20
  • 1.2.1 DNA甲基化16-18
  • 1.2.2 组蛋白修饰与环境压力18-20
  • 1.3 本研究的意义20-22
  • 第二章 材料与方法22-36
  • 前言22
  • 2.1 实验材料22
  • 2.2 主要实验试剂与仪器22-24
  • 2.2.1 主要试剂22-24
  • 2.2.2 实验仪器24
  • 2.3 实验方法与步骤24-34
  • 2.3.1 细胞培养与观察24-25
  • 2.3.2 实时荧光定量PCR(RT-qPCR)25-27
  • 2.3.2.1 总RNA的提取与质检25-26
  • 2.3.2.2 RNA反转录合成cDNA26
  • 2.3.2.3 引物的设计26-27
  • 2.3.2.4 RT-qPCR法检测AQP1b的相对表达水平27
  • 2.3.3 染色质免疫共沉淀(ChIP)27-33
  • 2.3.3.1 细胞交联27-28
  • 2.3.3.2 优化超声体系28-30
  • 2.3.3.3 验证染色质免疫共沉淀(ChIP)体系30-32
  • 2.3.3.4 ChIP-qPCR法检测AQP1b基因组蛋白修饰32-33
  • 2.3.4 DNA甲基化免疫共沉淀(MeDIP)33-34
  • 2.3.4.1 提取基因组DNA33
  • 2.3.4.2 MeDIP-qPCR法检测AQP1b基因DNA甲基化33-34
  • 2.4 实验数据统计分析34-36
  • 2.4.1 RT-qPCR数据分析34-35
  • 2.4.2 ChIP-qPCR数据分析35
  • 2.4.3 MeDIP-qPCR数据分析35-36
  • 第三章 结果与讨论36-43
  • 3.1 细胞培养与观察36-37
  • 3.2 AQP1b基因相对表达水平37
  • 3.3 染色质免疫共沉淀37-40
  • 3.3.1 琼脂糖凝胶电泳检测DNA片段大小37-38
  • 3.3.2 Western blot法检测组蛋白抗原免疫原性38-39
  • 3.3.3 普通PCR验证ChIP体系39
  • 3.3.4 AQP1b基因在低温下的组蛋白修饰39-40
  • 3.4 DNA甲基化免疫共沉淀(MeDIP)40-41
  • 3.4.1 基因组DNA的提取40-41
  • 3.4.2 DNA甲基化免疫共沉淀-实时定量PCR(MeDIP-qPCR)41
  • 3.5 讨论41-43
  • 3.5.1 ChIP的优化与体系的验证41-42
  • 3.5.2 AQP1b基因与低温胁迫42-43
  • 第四章 结论43-44
  • 参考文献44-50
  • 致谢50

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈慧星,顾承麟;水通道蛋白-4研究进展[J];中国基层医药;2004年12期
2 陈海,孙善全;水通道蛋白-4在眼的作用[J];现代医药卫生;2005年12期
3 刘树荣;张少斌;;水通道蛋白结构与功能研究进展[J];现代预防医学;2007年12期
4 张乐颖;王加启;卜登攀;王晶;魏宏阳;周凌云;;水通道蛋白研究进展[J];中国畜牧兽医;2008年11期
5 王晶;桑建利;;水通道蛋白的基本结构与特异性通透机理[J];生物学通报;2011年02期
6 朱美君,康蕴,陈珈,王学臣;植物水通道蛋白及其活性调节[J];植物学通报;1999年01期
7 陶军,杨宗城;肺组织水通道蛋白的研究进展[J];国外医学(生理、病理科学与临床分册);2000年02期
8 隋海心,任罡;水分子通道蛋白的结构与功能[J];化学进展;2004年02期
9 路炜,漆洪波;水通道蛋白调节的研究进展[J];国外医学.妇幼保健分册;2005年01期
10 许海波;郑鸣;;水通道蛋白-3的研究进展[J];四川解剖学杂志;2006年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 郑国庆;王小同;王纪佐;沈剑刚;;水通道蛋白-4在缺血/缺氧损伤后神经血管单元中的作用[A];2011全国老年痴呆与衰老相关疾病学术会议第三届山东省神经内科医师(学术)论坛论文汇编[C];2011年
2 李学军;;水通道蛋白的生物学及其调节[A];第八届全国生化药理学术讨论会暨第七届Servier奖颁奖大会会议摘要集[C];2003年
3 谢艳萍;王建春;;肺水通道蛋白[A];重庆市预防医学会2004年学术交流会论文集[C];2004年
4 张红国;张英为;肖英红;王宇;魏建闯;麻彤辉;;水通道蛋白4在神经内分泌调控中的作用[A];吉林省第六届生命科学大型学术报告会论文集[C];2008年
5 杨南扬;李江;王中南;关新刚;张淑芝;李晓萌;;水通道蛋白AQP1/GST融合蛋白的原核表达及其抗体的制备[A];吉林省第六届生命科学大型学术报告会论文集[C];2008年
6 郑国庆;王小同;王纪佐;沈剑刚;;水通道蛋白-4在缺血/缺氧损伤后神经血管单元中的作用[A];2011年浙江省神经病学学术年会论文汇编[C];2011年
7 郑国庆;王小同;王纪佐;沈剑刚;;水通道蛋白-4在缺血/缺氧损伤后神经血管单元中的作用[A];第五次全国中医药防治血栓病学术交流会暨中华中医药学会血栓病分会换届改选工作会议论文集[C];2011年
8 刘军;赵彬;;水通道蛋白[A];2011中华医学会神经外科学学术会议论文汇编[C];2011年
9 郑跃英;祝胜美;;水通道蛋白-4与血脑屏障发育及其完整性的关系[A];2008年第七次华东六省一市麻醉学学术会议暨浙江省麻醉学术年会论文汇编(上册)[C];2008年
10 陆件;刘励军;;水通道蛋白在脑缺血后神经细胞凋亡中的作用[A];中华医学会急诊医学分会第十六次全国急诊医学学术年会论文集[C];2013年
中国重要报纸全文数据库 前6条
1 耿挺;水是怎样进出细胞[N];上海科技报;2007年
2 北京大学第一医院皮肤科 林志淼 杨勇;异常多汗 水通道蛋白在作怪[N];健康报;2013年
3 本报记者 张晶;水与细胞的关系是什么?[N];科技日报;2011年
4 姜岩 李雪梅 林小春 余志平;细胞之“门”通向诺贝尔[N];医药经济报;2003年
5 记者 王洁明 吴平;开启人类进出细胞之门[N];新华每日电讯;2003年
6 余海若;诺贝尔奖为何6次奖励离子道揭秘者[N];大众科技报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈翰博;下调水通道蛋白-4在脑水肿时可能产生双刃剑作用的研究[D];昆明医科大学;2015年
2 张舵;水通道蛋白基因敲除对小鼠眼内压和房水生成影响的研究[D];东北师范大学;2002年
3 李仁;番茄水通道蛋白在干旱胁迫及果实成熟过程中的功能分析[D];中国农业大学;2015年
4 李江;水通道蛋白在小鼠听觉与视觉生理中的作用[D];东北师范大学;2005年
5 李永明;水通道蛋白在细胞运动中的功能研究[D];东北师范大学;2006年
6 苏维恒;水通道蛋白的结构与功能研究[D];东北师范大学;2011年
7 何荣环;水通道蛋白在人子宫内膜中的表达及其调节机制的研究[D];浙江大学;2006年
8 石向群;水通道蛋白4在缺血性脑水肿中的作用机制研究[D];苏州大学;2003年
9 张刚;水通道蛋白1、3在小鼠前列腺中的表达及意义[D];吉林大学;2011年
10 王勇;血管活性药物对胆道梗阻—再通术后肾水通道蛋白表达影响的实验研究[D];中国医科大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黎桥;18β-甘草次酸对变应性鼻炎大鼠鼻粘膜中水通道蛋白1、5表达的影响[D];兰州大学;2015年
2 王钦沪;水通道蛋白AqpSS9的无细胞表达和功能表征[D];浙江大学;2015年
3 颜培玲;野生毛葡萄质膜水通道蛋白基因的克隆与功能验证[D];贵州大学;2015年
4 颜廷帅;枳BOR基因家族成员和水通道蛋白基因(SIP、NIP)的克隆与缺硼胁迫下的表达分析[D];华中农业大学;2015年
5 李传飞;水通道蛋白9对人肝癌细胞系HepG2增殖、凋亡和侵袭迁移的影响[D];重庆医科大学;2015年
6 唐洁;水通道蛋白9表达水平对三氧化二砷抗肝癌效果的影响[D];重庆医科大学;2015年
7 王淼琪;层层组装法制备含水通道蛋白的仿生膜[D];中国海洋大学;2015年
8 景兴慧;水通道蛋白-3,4和钠钾ATP酶α_1在不同时期大鼠肾脏的表达[D];遵义医学院;2016年
9 任鹏程;经导管射频消融去肾交感神经术对犬肾脏水通道蛋白的影响[D];重庆医科大学;2016年
10 庄冰佳;含非天然氨基酸pPpa的水通道蛋白的制备及其滤水性能研究[D];浙江大学;2016年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026