東亞飛蝗基因Lm-nxf1的分子克隆和功能研究.pdf

1、在真核生物細(xì)胞中，細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)被細(xì)胞核膜所分隔，僅有極性離子，小分子中間代謝產(chǎn)物以及小于40KD的蛋白質(zhì)等小分子能自由通過(guò)細(xì)胞核膜。大分子RNA分子不能自由的通過(guò)細(xì)胞核膜。RNA分子通過(guò)細(xì)胞核膜需要信號(hào)分子介導(dǎo)，在消耗能量的情況下，與可溶的轉(zhuǎn)運(yùn)受體形成蛋白核酸復(fù)合體的情況下通過(guò)細(xì)胞核膜。不同種類的RNA分子通過(guò)細(xì)胞核膜的轉(zhuǎn)運(yùn)受體并不相同，介導(dǎo)的過(guò)程也不盡相同。
　　mRNA分子從細(xì)胞核穿過(guò)細(xì)胞核膜進(jìn)入到細(xì)胞質(zhì)的過(guò)程是由一類在進(jìn)化

2、上相對(duì)保守的蛋白質(zhì)家族來(lái)輔助完成的。在核轉(zhuǎn)運(yùn)因子家族中通常存在一個(gè)由nxf1基因編碼的核轉(zhuǎn)運(yùn)因子承擔(dān)大部分的mRNA轉(zhuǎn)運(yùn)功能，對(duì)細(xì)胞中mRNA的轉(zhuǎn)運(yùn)起主要作用。在果蠅和線蟲(chóng)對(duì)nxf1基因的研究報(bào)道中，發(fā)現(xiàn)該基因是一個(gè)對(duì)生命活動(dòng)必需基因，存在干擾致死現(xiàn)象。東亞飛蝗作為一種重要的農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)，尋找適宜的殺蟲(chóng)靶標(biāo)來(lái)達(dá)到對(duì)東亞飛蝗的防治是十分重要的。nxf1基因可望成為新的靶標(biāo)位點(diǎn)，但在東亞飛蝗中對(duì)該基因的相關(guān)研究尚無(wú)報(bào)道。因此，選擇了東亞飛蝗nx

3、f1基因進(jìn)行功能研究，探究其作為害蟲(chóng)防治靶標(biāo)位點(diǎn)的可能性。
　　克隆得到了東亞飛蝗的nxf1基因Lm-nxf1，該基因全長(zhǎng)cDNA序列為2394bp，開(kāi)放閱讀框編碼642個(gè)氨基酸殘基。盡管Lm-nxf1基因在東亞飛蝗不同組織中的表達(dá)量不同，但在供試組織中都有表達(dá)。采用dsRNA可有效干擾Lm-nxf1基因的轉(zhuǎn)錄，分析在細(xì)胞中mRNA分布情況發(fā)現(xiàn)：RNA干擾Lm-nxf1使細(xì)胞核內(nèi)mRNA向細(xì)胞質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)受阻，表明該基因是mRNA轉(zhuǎn)運(yùn)

4、所必需。生物活性測(cè)定發(fā)現(xiàn)干擾Lm-nxf1基因是致死的：注射 dsRNA10天后東亞飛蝗累積死亡率超過(guò)到90％，而對(duì)照處理的蝗蟲(chóng)死亡率不到10%。沉默Lm-nxf1基因后，血淋巴中細(xì)胞數(shù)量大量減少且血細(xì)胞形態(tài)發(fā)生變化，并且導(dǎo)致東亞飛蝗腸道和腸道菌群發(fā)生變化，表明該基因?qū)ρ?xì)胞、腸道系統(tǒng)和腸道免疫有重要影響，可能是干擾該基因后蝗蟲(chóng)死亡的重要原因。上述研究結(jié)果表明，Lm-nxf1基因?qū)S持東亞飛蝗組織和器官的正常功能具有重要作用，是影響其存