家蠶微孢子蟲DNA2基因的鑒定及其功能的初步研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-20 15:47
家蠶微孢子蟲(Nosema bombycis)是導(dǎo)致家蠶微粒子病的病原,寄生在活的宿主細(xì)胞內(nèi),具有真核生物的特征,是蠶種生產(chǎn)和貿(mào)易上的檢疫對(duì)象。隨著對(duì)家蠶微孢子蟲分子生物學(xué)研究的逐漸深入,對(duì)微孢子蟲生活周期的了解更加明朗,深入研究家蠶微孢子蟲侵染和復(fù)制增殖的分子機(jī)制,將為家蠶微粒子病的預(yù)知檢查和綜合防控提供理論依據(jù)。解旋酶DNA2具有解旋酶和核酸酶的作用,其參與DNA復(fù)制過(guò)程中岡崎片段的加工和成熟,并對(duì)DNA修復(fù)和端粒保護(hù)以及維持基因組完整性有重要作用。本論文在課題組建立的家蠶微孢子蟲(廣東株)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫(kù)中,發(fā)現(xiàn)了家蠶微孢子蟲(Nosema bombycis)的解旋酶DNA2基因。通過(guò)PCR擴(kuò)增和測(cè)定鑒定對(duì)家蠶微孢子蟲基因組中DNA2基因的存在進(jìn)行驗(yàn)證后,根據(jù)家蠶微孢子蟲DNA2基因ORF序列設(shè)計(jì)并篩選了特異性鑒定和檢測(cè)家蠶微孢子蟲的引物。對(duì)感病家蠶中腸組織和蠶卵中的家蠶微孢子蟲DNA2基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)進(jìn)行了分析測(cè)定,克隆表達(dá)家蠶微孢子蟲DNA2后,純化蛋白并對(duì)重組蛋白的ATP水解活性和解旋酶活性進(jìn)行了測(cè)定。主要獲得以下結(jié)果:(1)根據(jù)家蠶微孢子蟲轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)庫(kù)中的DNA2基因信息,設(shè)計(jì)...
【文章來(lái)源】:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
解旋酶DNA2在真核生物岡崎片段成熟過(guò)程中的作用(仿自Kangetal.,2010)
圖1.2不同物種 DNA2的結(jié)構(gòu)及序列比對(duì)((Kim et al., 2006)注:黑色區(qū)域?yàn)楹怂崦附Y(jié)構(gòu)域,陰影區(qū)域?yàn)榻庑附Y(jié)構(gòu)域。Hs:Homo sapien(人);Ce:C.elegans(線蟲);XI:X.laevis(非洲爪蟾): Sp:S.pombe(裂殖酵母);Sc:S.cerevisia(釀酒酵母)。位于圖示底部的刻度表示釀酒酵母 DNA2氨基酸的序列位置。在結(jié)構(gòu)上,各物種的 DNA2均具有保守的核酸酶結(jié)構(gòu)域和解旋酶結(jié)構(gòu)域,但 N 端在不同物種中長(zhǎng)度變化較大(圖 1.2)。出芽酵母和裂殖酵母中 DNA2具有較長(zhǎng)的 N端結(jié)構(gòu),其它高等動(dòng)物如人、非洲爪蟾等 DNA2的 N 端結(jié)構(gòu)則相對(duì)較短。Lee 等(2013)研究發(fā)現(xiàn),DNA2可被 Subtilisin 蛋白酶切割成 N 端多肽和 C 端包含解旋酶和內(nèi)切酶的多肽,缺失 N 端的 DNA2具有比全長(zhǎng)更強(qiáng)的解旋酶和核酸酶活性,但是不能被 RPA激活;而且,N 端多肽能夠與具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的 DNA 結(jié)合。DNA2的 N 端結(jié)構(gòu)域負(fù)責(zé)其與 RPA 的結(jié)合,可能通過(guò)改變 DNA2的構(gòu)象來(lái)激活它的活性。Zhou等(2015)解析了鼠 DNA2與單鏈 DNA(ssDNA)的復(fù)合晶體結(jié)構(gòu)(圖1.3):DNA2的 N 端為寡核
激活;而且,N 端多肽能夠與具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的 DNA 結(jié)合。DNA2的 N 端結(jié)構(gòu)域負(fù)責(zé)其與 RPA 的結(jié)合,可能通過(guò)改變 DNA2的構(gòu)象來(lái)激活它的活性。Zhou等(2015)解析了鼠 DNA2與單鏈 DNA(ssDNA)的復(fù)合晶體結(jié)構(gòu)(圖1.3):DNA2的 N 端為寡核苷酸/寡糖結(jié)合(oligonucleotide/oligosaccharide-binding,OB)折疊結(jié)構(gòu),接著為PD-(D/E)XK 的核酸酶結(jié)構(gòu),C 端則為具有兩個(gè) RecA-like 折疊結(jié)構(gòu)(1A 和2A)的解旋酶結(jié)構(gòu)域,連接核酸酶結(jié)構(gòu)和解旋酶結(jié)構(gòu)的是由兩個(gè)長(zhǎng)的 -螺旋固定的β桶狀結(jié)構(gòu)。整體而言,DNA2形成一個(gè)圓筒結(jié)構(gòu),核心部分為核酸酶結(jié)構(gòu)域所形成的 面圈 結(jié)構(gòu),核酸酶的活性位點(diǎn)嵌入中間的通道;中間的 β 桶狀結(jié)構(gòu)和解旋酶結(jié)構(gòu)1A 位于 面圈 之上
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]家蠶微粒子病全程防控技術(shù)體系簡(jiǎn)述[J]. 廖森泰,楊瓊,邢東旭,肖陽(yáng),葉明強(qiáng),李慶榮. 蠶業(yè)科學(xué). 2016(01)
[2]基于EB1基因的環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增(LAMP)法檢測(cè)感染家蠶微粒子病的蠶卵[J]. 劉吉平,程偉,晏育偉,魏建影,楊吉龍. 昆蟲學(xué)報(bào). 2015(08)
[3]家蠶微孢子蟲研究10年回眸[J]. 周澤揚(yáng),潘國(guó)慶,向仲懷. 蠶業(yè)科學(xué). 2014(06)
[4]非洲豬瘟病毒p54基因的原核表達(dá)及其抗體的間接ELISA檢測(cè)方法的建立[J]. 曹琛福,梁云浩,陶虹,花群義,曾少靈,楊俊興,陳兵,張桂紅,呂建強(qiáng). 動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2014(02)
[5]家蠶基因組序列解讀10周年[J]. 黃君霆. 蠶業(yè)科學(xué). 2013(05)
[6]家蠶微孢子蟲轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究最新進(jìn)展[J]. 劉吉平. 蠶業(yè)科學(xué). 2013(02)
[7]一種快速高效制備家蠶微孢子蟲基因組DNA和總蛋白的方法[J]. 蔡順風(fēng),何欣怡,何祥康,邱海洪,李光才,何永強(qiáng),魯興萌. 蠶業(yè)科學(xué). 2011(06)
[8]家蠶微粒子病的PCR檢測(cè)技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 魯興萌,李光才,孟祥坤,馬煥艷,林寶義,樓霞,何永強(qiáng). 蠶業(yè)科學(xué). 2011(05)
[9]家蠶微孢子蟲熒光定量PCR檢測(cè)方法及診斷試劑盒[J]. 何永強(qiáng),吳姍,魯興萌,張弘,邱海洪,帥江冰,王素華,張曉峰,徐國(guó)群,李光才,董強(qiáng). 蠶業(yè)科學(xué). 2011(02)
[10]家蠶微孢子蟲(Nosema bombycis)孢壁蛋白提取方法的優(yōu)化研究[J]. 吳正理,譚小輝,潘國(guó)慶,李艷紅,周澤揚(yáng). 蠶業(yè)科學(xué). 2007(01)
博士論文
[1]柞蠶微孢子蟲檢測(cè)及感染柞蠶中腸轉(zhuǎn)錄組及蛋白質(zhì)組學(xué)研究[D]. 姜義仁.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]家蠶微孢子蟲Met-AP2基因驗(yàn)證與煙曲霉素治療效果檢測(cè)[D]. 楊思佳.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3091254
【文章來(lái)源】:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
解旋酶DNA2在真核生物岡崎片段成熟過(guò)程中的作用(仿自Kangetal.,2010)
圖1.2不同物種 DNA2的結(jié)構(gòu)及序列比對(duì)((Kim et al., 2006)注:黑色區(qū)域?yàn)楹怂崦附Y(jié)構(gòu)域,陰影區(qū)域?yàn)榻庑附Y(jié)構(gòu)域。Hs:Homo sapien(人);Ce:C.elegans(線蟲);XI:X.laevis(非洲爪蟾): Sp:S.pombe(裂殖酵母);Sc:S.cerevisia(釀酒酵母)。位于圖示底部的刻度表示釀酒酵母 DNA2氨基酸的序列位置。在結(jié)構(gòu)上,各物種的 DNA2均具有保守的核酸酶結(jié)構(gòu)域和解旋酶結(jié)構(gòu)域,但 N 端在不同物種中長(zhǎng)度變化較大(圖 1.2)。出芽酵母和裂殖酵母中 DNA2具有較長(zhǎng)的 N端結(jié)構(gòu),其它高等動(dòng)物如人、非洲爪蟾等 DNA2的 N 端結(jié)構(gòu)則相對(duì)較短。Lee 等(2013)研究發(fā)現(xiàn),DNA2可被 Subtilisin 蛋白酶切割成 N 端多肽和 C 端包含解旋酶和內(nèi)切酶的多肽,缺失 N 端的 DNA2具有比全長(zhǎng)更強(qiáng)的解旋酶和核酸酶活性,但是不能被 RPA激活;而且,N 端多肽能夠與具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的 DNA 結(jié)合。DNA2的 N 端結(jié)構(gòu)域負(fù)責(zé)其與 RPA 的結(jié)合,可能通過(guò)改變 DNA2的構(gòu)象來(lái)激活它的活性。Zhou等(2015)解析了鼠 DNA2與單鏈 DNA(ssDNA)的復(fù)合晶體結(jié)構(gòu)(圖1.3):DNA2的 N 端為寡核
激活;而且,N 端多肽能夠與具有二級(jí)結(jié)構(gòu)的 DNA 結(jié)合。DNA2的 N 端結(jié)構(gòu)域負(fù)責(zé)其與 RPA 的結(jié)合,可能通過(guò)改變 DNA2的構(gòu)象來(lái)激活它的活性。Zhou等(2015)解析了鼠 DNA2與單鏈 DNA(ssDNA)的復(fù)合晶體結(jié)構(gòu)(圖1.3):DNA2的 N 端為寡核苷酸/寡糖結(jié)合(oligonucleotide/oligosaccharide-binding,OB)折疊結(jié)構(gòu),接著為PD-(D/E)XK 的核酸酶結(jié)構(gòu),C 端則為具有兩個(gè) RecA-like 折疊結(jié)構(gòu)(1A 和2A)的解旋酶結(jié)構(gòu)域,連接核酸酶結(jié)構(gòu)和解旋酶結(jié)構(gòu)的是由兩個(gè)長(zhǎng)的 -螺旋固定的β桶狀結(jié)構(gòu)。整體而言,DNA2形成一個(gè)圓筒結(jié)構(gòu),核心部分為核酸酶結(jié)構(gòu)域所形成的 面圈 結(jié)構(gòu),核酸酶的活性位點(diǎn)嵌入中間的通道;中間的 β 桶狀結(jié)構(gòu)和解旋酶結(jié)構(gòu)1A 位于 面圈 之上
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]家蠶微粒子病全程防控技術(shù)體系簡(jiǎn)述[J]. 廖森泰,楊瓊,邢東旭,肖陽(yáng),葉明強(qiáng),李慶榮. 蠶業(yè)科學(xué). 2016(01)
[2]基于EB1基因的環(huán)介導(dǎo)等溫?cái)U(kuò)增(LAMP)法檢測(cè)感染家蠶微粒子病的蠶卵[J]. 劉吉平,程偉,晏育偉,魏建影,楊吉龍. 昆蟲學(xué)報(bào). 2015(08)
[3]家蠶微孢子蟲研究10年回眸[J]. 周澤揚(yáng),潘國(guó)慶,向仲懷. 蠶業(yè)科學(xué). 2014(06)
[4]非洲豬瘟病毒p54基因的原核表達(dá)及其抗體的間接ELISA檢測(cè)方法的建立[J]. 曹琛福,梁云浩,陶虹,花群義,曾少靈,楊俊興,陳兵,張桂紅,呂建強(qiáng). 動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2014(02)
[5]家蠶基因組序列解讀10周年[J]. 黃君霆. 蠶業(yè)科學(xué). 2013(05)
[6]家蠶微孢子蟲轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究最新進(jìn)展[J]. 劉吉平. 蠶業(yè)科學(xué). 2013(02)
[7]一種快速高效制備家蠶微孢子蟲基因組DNA和總蛋白的方法[J]. 蔡順風(fēng),何欣怡,何祥康,邱海洪,李光才,何永強(qiáng),魯興萌. 蠶業(yè)科學(xué). 2011(06)
[8]家蠶微粒子病的PCR檢測(cè)技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 魯興萌,李光才,孟祥坤,馬煥艷,林寶義,樓霞,何永強(qiáng). 蠶業(yè)科學(xué). 2011(05)
[9]家蠶微孢子蟲熒光定量PCR檢測(cè)方法及診斷試劑盒[J]. 何永強(qiáng),吳姍,魯興萌,張弘,邱海洪,帥江冰,王素華,張曉峰,徐國(guó)群,李光才,董強(qiáng). 蠶業(yè)科學(xué). 2011(02)
[10]家蠶微孢子蟲(Nosema bombycis)孢壁蛋白提取方法的優(yōu)化研究[J]. 吳正理,譚小輝,潘國(guó)慶,李艷紅,周澤揚(yáng). 蠶業(yè)科學(xué). 2007(01)
博士論文
[1]柞蠶微孢子蟲檢測(cè)及感染柞蠶中腸轉(zhuǎn)錄組及蛋白質(zhì)組學(xué)研究[D]. 姜義仁.沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
碩士論文
[1]家蠶微孢子蟲Met-AP2基因驗(yàn)證與煙曲霉素治療效果檢測(cè)[D]. 楊思佳.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
本文編號(hào):3091254
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