棉鈴蟲Hsp90、胸腺素和絲氨酸蛋白酶抑制因子在發(fā)育中的表達(dá)模式與激素調(diào)控.pdf

1、蛻皮和變態(tài)是全變態(tài)昆蟲生長(zhǎng)發(fā)育過程中重要的生物學(xué)過程，受到多種激素的調(diào)節(jié)，其中由前胸腺分泌的蛻皮激素(20-羥基蛻皮酮，20E)發(fā)揮了重要作用。由蛻皮激素受體復(fù)合物EcR/USP介導(dǎo)的20E信號(hào)通路調(diào)控了蛻皮和變態(tài)相關(guān)基因的表達(dá)，最終控制蛻皮和變態(tài)的生理反應(yīng)。在蛻皮與變態(tài)期，一些先天免疫相關(guān)基因也受到20E的調(diào)控。本文以農(nóng)業(yè)害蟲棉鈴蟲為實(shí)驗(yàn)材料，研究三個(gè)在變態(tài)時(shí)期高表達(dá)的基因：Hsp90、胸腺素（包括兩個(gè)轉(zhuǎn)錄異構(gòu)體）和絲氨酸蛋白酶抑制因

2、子在個(gè)體發(fā)育中的表達(dá)模式和激素調(diào)控。
　　 1.棉鈴蟲Hsp90
　　 為了研究進(jìn)化上高度保守的Hsp90在昆蟲激素信號(hào)途徑中的作用，我們從棉鈴蟲中克隆得到了熱休克蛋白90的全長(zhǎng)cDNA，長(zhǎng)2422 bp，編碼717個(gè)氨基酸，含有一個(gè)組蛋白激酶樣的ATP酶結(jié)構(gòu)域。BLAST分析顯示，HaHsp90與草地貪夜蛾的Hsp83相似性高達(dá)99％，命名為HaHsp90。Northern blot分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)hsp90在6齡72h的

3、表皮、6齡120h的中腸和6齡96h的血細(xì)胞等變態(tài)時(shí)期高表達(dá)。在中腸中其表達(dá)水平同時(shí)受蛻皮激素和保幼激素上調(diào)。RNAi結(jié)果顯示，干擾EcR、USP和Met對(duì)Hsp90的表達(dá)沒有影響，而干擾Hsp90后，USP、HHR3、E75和Met的表達(dá)下調(diào)；體內(nèi)外結(jié)合實(shí)驗(yàn)顯示Hsp90與USP1相互作用。所有結(jié)果表明Hsp90通過結(jié)合USP1來調(diào)控關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)，從而參與20E信號(hào)途徑。另外，Hsp90也可能參與JH信號(hào)通路。
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4、.棉鈴蟲胸腺素
　　 胸腺素的研究主要集中在脊椎動(dòng)物，為了研究胸腺素在昆蟲中的作用，我們從棉鈴蟲克隆得到胸腺素基因的兩個(gè)cDNA序列，命名為HaTHYI和HaTHY2，開放閱讀框分別為510 bp和396 bp，編碼的蛋白理論分子量分別為19 kDa和14.5 kDa。序列比對(duì)發(fā)現(xiàn)HaTHY2與HaTHY1相比僅僅缺失了一段。基因組序列發(fā)現(xiàn)HaTHYI和HaTHY2是來源于同一個(gè)基因的不同轉(zhuǎn)錄異構(gòu)體。
　　 RT-PCR

5、分析顯示，HaTHYI主要在表皮和中腸中表達(dá)，HaTHY2主要在血細(xì)胞和變態(tài)時(shí)期脂肪體中表達(dá)。另外，HaTHY1受20E誘導(dǎo)上調(diào)，兩者都受細(xì)菌刺激上調(diào)，而HaTHY2對(duì)病毒刺激反應(yīng)比較顯著。這些差異說明這兩個(gè)異構(gòu)體存在功能上的差異。
　　 3.棉鈴蟲絲氨酸蛋白酶抑制因子
　　 昆蟲中絲氨酸蛋白酶抑制因子serpin的研究集中在酚氧化酶原激活途徑中的絲氨酸蛋白酶及聯(lián)反應(yīng)，為了研究serpin在昆蟲蛻皮激素級(jí)聯(lián)反應(yīng)中的作用，