家蚕丝腺表达谱的分析及相关基因的表达研究

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(特种经济动物饲养专业论文)家蚕丝腺高丰度表达基因Bmtdh和Bmsps1的克..

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第4章家蚕Bmtdh基因的克隆和序列分析4.1Bmtdh基因的电子克隆以家猪(sscrofa)苏氨酸脱氢酶基因的氨基酸序列作为质询序列,用TBLAS‘rN程序检索NCBI的家蚕EST库进行电子延伸,最终得到一条长1246nt的重叠群(contig),该重叠群由21条家蚕同源EST(E<=le一30)拼接而成,包含一个长1026nt的完整ORF,见图4-1。

州bsEOll)5'”…删ST…lEsTli¨.Ⅱ0il)63l'c胁2IEflTn州4.SEQ州上E5丁11…5E口(I>660lt∞21ESTn¥Ⅷ,SEQtb599)…∞li…sE0【】)620】…lE#Tt血2lEsTu,c15甄011)二58)…lE盯ii川.靶0c血2LEsTli牝10靶O…腑li,#5.SEOll)647)c“2lE…,t2Ⅱ0{l'6日8)…工E盯li帆17c曲2IEST3霓OIl>57m删E自Tli5tl…m¨ST1州1.sE口et啦2lEsTsEqll)266It血ZIE¥Tn5E1E0ll,4帅)…㈣STzO.刚0}———————————·———·————··————-—----·啼}—--—--—--·———--——--—-—-----—-—-—————●-—--——-——————————-————··—-—----—--------—-.■———----·—-·---—----——-----—----—·-_+■—-—---——-——-·---·------——-’—-—--—·---_-————·————-·——··—·———--·---—·-——·-_-------·------···--—-——--—-·—--—-·------——_.------P---------—-·————·—-———-————-——-—-—--_.}———‘————————————-——-———————_}-———h--—--------——————-—————-——-———--_.-----··-·—-·---—--·---—-—-----------—-----———·——_-----二----——-—--—--·——--—-—----------------_}----·—·—----——-———--------—---——————-———+-——--—-——--—--—·————---_}---—--------·———-------·-——————————‘‘。

家蚕丝腺特异高量表达丝氨酸蛋白酶抑制剂的研究的开题报告

家蚕丝腺特异高量表达丝氨酸蛋白酶抑制剂的研究的开题报告

家蚕丝腺特异高量表达丝氨酸蛋白酶抑制剂的研究的开题报告题目:家蚕丝腺特异高量表达丝氨酸蛋白酶抑制剂的研究研究背景:家蚕丝腺是家蚕产丝的重要器官,其中包含大量的丝素蛋白,需要通过蛋白酶的作用来将其加工成丝素纤维,在丝腺中引入大量的蛋白酶会加速丝素蛋白被加工成纤维的速度,从而提高丝的生产率。

然而,也存在一些丝素蛋白在蛋白酶的作用下被加工成不利于纺丝的短纤维,降低丝的质量和产量。

因此,研究对丝素蛋白加工具有抑制作用的蛋白酶抑制剂,对提高丝的质量和产量具有重要意义。

研究内容:本研究拟通过家蚕丝腺特异高量表达丝氨酸蛋白酶抑制剂的方式,探究其对蛋白酶加工丝素蛋白的影响。

具体研究内容包括:1. 设计丝氨酸蛋白酶抑制剂的序列,并在家蚕丝腺中进行高量表达。

2. 制备家蚕丝腺摘取液及其制备的酵素体系,通过酵素活性分析,探究丝氨酸蛋白酶抑制剂对蛋白酶活性的抑制作用。

3. 制备丝素蛋白,研究丝氨酸蛋白酶抑制剂对其加工成纤维的影响。

研究意义:本研究将通过表达丝氨酸蛋白酶抑制剂的方式,探究其对家蚕丝腺中蛋白酶加工丝素蛋白的影响,进一步了解丝素蛋白产量和质量的关系,为提高丝的质量和产量提供理论基础。

参考文献:1. Craig, C. L., Singh, S., & Tomer, K. B. (2009). Silk fibroin nanoparticle as a potential oral drug delivery vehicle. Nanotechnology Reviews, 2(1), 37-45.2. Kundu, B., Rajkhowa, R., Kundu, S. C., & Wang, X. (2013). Silk fibroin biomaterials for tissue regenerations. Advanced drug delivery reviews, 65(4), 457-470.3. Zhang, Y., Omenetto, F. G., Kaplan, D. L., Audi, J., & Galant, N. J. (2012). Sericin-derived proteinaceous films and capsules. Biomacromolecules, 13(11), 3618-3628.。

蚕丝合成相关基因的克隆与表达分析

蚕丝合成相关基因的克隆与表达分析

蚕丝合成相关基因的克隆与表达分析近年来,世界各地都有着蚕丝生产和相关技术的研究。

随着人们对突破蚕丝生产领域的渴望的增加,基因克隆和表达分析的研究也越来越成为关注焦点。

蚕丝的产生与合成蚕丝纤维是一种天然的纤维,通常来自于家蚕的茧。

蚕丝是由蛋白质组成的,含有大量的谷氨酸和丝氨酸。

产生蚕丝的主要器官是蚕茧腺,该器官位于家蚕的头部发育器官附近。

当家蚕开始缠绕茧时,茧腺开始分泌蚕丝蛋白并卷曲成茧。

由于家蚕缺乏活性异肽酶,因此茧腺分泌的蛋白质以单一的方式排列,形成均一的纤维。

蚕丝合成相关基因的克隆蚕丝蛋白是构成蚕丝的主要成分,因此研究蚕丝合成相关的基因对于理解蚕丝形成机制具有重要意义。

目前已经通过测序技术鉴定出了许多家蚕蚕丝蛋白基因,这些基因编码的蛋白质具有多样性和复杂性。

其中,家蚕的蚕丝蛋白家族分为A、B、C三个亚家族。

每个亚家族都有多个基因,不同基因之间在基因结构以及编码的蛋白质序列上都有差异。

在克隆家蚕蚕丝蛋白基因的过程中,常常采用RT-PCR和RACE等技术。

基于已有的基因序列,可以通过NCBI数据库等资源获取基因的信息,从而为克隆工作提供有用的参考。

在克隆过程中,需要特别注意不同基因之间的共同点和差异点,避免误操作和病毒污染等问题。

此外,还需要保证所得到的基因与自然界中的蚕种具有同源性,以确保实验结果的可重复性和可靠性。

蚕丝合成相关基因的表达分析蚕丝蛋白基因的表达与调控是蚕丝合成过程的关键。

表达分析研究可以揭示不同组织器官和生长阶段蚕丝蛋白基因的表达模式,为优化蚕丝生产流程提供科学依据。

目前,常用的基因表达分析技术有Northern blot、RT-PCR、实时荧光定量PCR等。

基于实时荧光定量PCR的表达分析技术具有灵敏度高、特异性强、数据准确、通量大的优点。

在使用该技术时,需要先设计合适的引物和探针,遵循实验操作规范,并对实验结果进行质量控制和统计分析。

根据表达分析结果,可以通过基因转表达等手段调控蚕丝膜生产的重要基因,从而提高蚕丝的产量和质量。

蚕丝基因组的测序与分析

蚕丝基因组的测序与分析

蚕丝基因组的测序与分析蚕丝是人类历史上的重要发明之一。

蚕丝是由蚕茧中提取出来的,具有柔软、光泽和抗菌等特点。

蚕茧的来源是昆虫蚕,在食用叶类植物后,通过产生蛋白质来建造自己的蚕茧。

为了更好地理解蚕茧的形成和蚕的生理机制,科学家们开始了蚕丝基因组测序的工作。

首先,科学家们必须收集足够多的蚕丝样本以便对其基因进行测序。

这项工作需要收集大量的蚕茧和蚕宝宝样本,并对其进行基因提取和纯化。

以往,这项工作可能需要手动进行,非常耗时且需要大量的劳力。

但是现在,随着以人工智能为代表的新技术的快速发展,这项工作可以被自动化。

在这种情况下,科学家们可以使用自动化设备来控制自动收集蚕丝样本与数据。

这项工作非常具有挑战性,但是随着技术的不断发展,测序成本也将会大大降低。

其次,对于蚕丝基因组的测序,科学家们在运用基因组学方面的技术。

这项工作意味着他们需要分解蚕丝基因组中的蛋白质,以便对其进行基因测序。

因为蚕丝基因组是由基因序列组成的,所以对其进行测序就需要对其基因的组成和基因的运作进行详细的了解。

目前,使用高通量测序技术意味着可以同时读取数万个基因片段,因此可以在短时间内测定全部基因组的序列,并快速地对结果进行分析和解释。

这样,科学家们就可以更好地了解蚕丝的生理机制和蚕茧它律,为新型蚕茧材料的研制开发提供了坚实的基础。

值得注意的是,蚕丝基因组测序与分析需要大量的计算和存储资源。

在高通量测序技术发展的背景下,科学家们将需要对测序所产生的数据进行快速、准确的处理。

这种处理需要大量的计算资源,但同时,也需要存储空间和计算中网。

因此,对于蚕丝基因组测序与分析的挑战,科学家们必须不断以新技术和新思路进行探索,并处理好计算、存储和分析中的相关问题。

这些技术有很大的可能性将会为人类带来更好的蚕丝纤维材料。

总的来说,蚕丝基因组的测序和分析将为人们提供对古老历史时期的了解,这种材料一直都是人们的最佳选择之一。

但是,这项工作需要多方面的资源投入并且还需要进行深入的研究。

家蚕变态发育的基因表达谱及microRNA的调控研究的开题报告

家蚕变态发育的基因表达谱及microRNA的调控研究的开题报告

家蚕变态发育的基因表达谱及microRNA的调控研
究的开题报告
摘要:
家蚕是重要的经济昆虫,其变态发育是其生命周期中最为重要的生理过程之一。

本文计划通过基因表达谱和microRNA的调控等方面探究家蚕变态发育过程中的分子机制,以期深入了解家蚕的生命周期和其生理调控机制。

研究内容:
1. 基因表达谱分析
利用RNA-Seq技术测序家蚕的不同发育阶段,包括卵、幼虫、蛹和成虫阶段,获取家蚕变态发育过程中的基因表达谱。

通过基因表达量的统计和差异表达基因的筛选,筛选出具有生物学意义的基因,进一步分析它们在家蚕变态发育过程中的调控作用。

2. microRNA调控分析
基于RNA-Seq测序结果,探究家蚕变态发育过程中microRNA的表达谱,并使用生物信息学分析工具对这些microRNA的靶基因进行预测。

通过分析microRNA与其靶基因之间的调控关系,以及这些关系在家蚕变态发育过程中的动态变化,揭示microRNA对家蚕变态发育过程的精细调控作用。

3. 数据整合与分析
将基因表达谱和microRNA的调控结果进行整合,通过生物信息学方法对其进行生物学意义上的分析及可视化,展示家蚕变态发育过程中的分子机制,并探究家蚕整个生命周期的调控机制。

预期结果:
本研究可望深入了解家蚕变态发育过程中的分子机制及其调控,为
家蚕的农业生产、疾病预防和治疗等方面提供重要的参考价值。

同时,
本研究也可为其他昆虫的变态发育及其分子机制的研究提供参考和启示。

几个家蚕丝蛋白合成关键基因的表达调控的开题报告

几个家蚕丝蛋白合成关键基因的表达调控的开题报告

几个家蚕丝蛋白合成关键基因的表达调控的开题报告
一、研究背景及意义
家蚕丝蛋白是蚕丝制品的主要原料,具有良好的机械强度和抗菌性,因此在纺织品、医疗、食品等领域有广泛的应用。

家蚕丝蛋白的生产主要来自于蚕丝腺细胞,而且其合成受到多种因素的调控。

近年来,研究家蚕丝蛋白合成调控的关键基因,对于提高丝蛋白产量、改善丝蛋白品质、提高生产效率和降低成本具有重要的意义。

二、研究内容
本研究将探究几个家蚕丝蛋白合成关键基因的表达调控机制。

具体包括以下几个方面:
1. 家蚕丝蛋白合成基因的克隆与序列分析。

选取已知的家蚕丝蛋白基因为参照,使用RT-PCR等方法克隆目标基因并进行测序和分析,确定其与家蚕丝蛋白合成相关的功能区域和保守性序列。

2. 基因表达调控的研究。

利用实时荧光定量PCR等技术,研究各个家蚕丝蛋白合成基因在不同组织、不同发育阶段、不同激素等不同条件下的表达模式,并探究其与丝蛋白生产水平的关系。

3. 转录因子的筛选与鉴定。

通过对已知转录因子进行筛选和鉴定,验证其是否参与调控家蚕丝蛋白合成基因的表达,确定其调控机制。

4. 生物信息学分析。

利用生物信息学方法,比较不同物种、不同组织、不同发育阶段等样品中家蚕丝蛋白合成基因的表达谱,探究其相互关系,预测可能的信号转导途径和调控网络。

三、研究意义
本研究可为解决家蚕丝蛋白合成过程中的一系列问题提供参考。

在提高丝蛋白产量、改善丝蛋白品质、提高生产效率和降低成本等方面,具有实际应用价值。

另外,本研究也有助于进一步理解丝蛋白合成的分子机制,并为与家蚕丝蛋白生产相关的其他蚕科昆虫产丝研究提供思路和方法。

家蚕中转录因子基因家族的鉴定与表达分析研究

家蚕中转录因子基因家族的鉴定与表达分析研究

家蚕中转录因子基因家族的鉴定与表达分析研究转录因子是调控基因表达的重要因素,它们通过与DNA上启动子区域结合,促进或抑制基因的转录,从而影响基因表达和功能。

家蚕(Bombyx mori)是由于其重要的经济学地位在昆虫界中被广泛研究的模式生物之一,而转录因子也在家蚕发育、生长和代谢过程中扮演着重要的角色。

因此,对家蚕中转录因子基因家族的研究具有重要的理论和应用意义。

本文将对家蚕中转录因子基因家族的鉴定与表达分析研究进行讨论。

一、家蚕转录因子基因家族的鉴定家蚕基因组计划的完成为研究家蚕转录因子家族提供了必要的基础数据。

目前,已经对家蚕中的转录因子进行了全基因组预测和鉴定,预测共含有约3,500个转录因子基因,占家蚕基因组总基因数的10%左右。

其中包括作为转录因子家族的重要组分的C2H2类锌指蛋白、家族类转录因子、Myb蛋白、NAC类转录因子、bHLH蛋白、C3H家族转录因子和WRKY家族转录因子等。

家蚕中的转录因子基因数量远远多于果蝇,但少于蜜蜂和蚜虫,这表明家蚕转录因子的表达调控网络更为复杂。

二、家蚕转录因子基因家族的表达分析转录因子的表达具有时空特异性,对于揭示转录因子的功能和调控网络具有重要意义。

目前,通过转录组学、蛋白质组学和基因表达分析等方法,对家蚕中多种转录因子基因的表达模式和功能进行了研究。

1. C2H2类锌指蛋白C2H2类锌指蛋白是家蚕转录因子家族中最大的类别,占家蚕转录因子总数的50%以上。

这些基因具有广泛的生物学功能,如参与发育、代谢和应激反应。

研究发现,家蚕C2H2类锌指蛋白基因在幼虫期特异表达,随着生长发育逐渐降低,而在成虫期恢复表达。

同时,不同家蚕品系和生长环境下的C2H2类锌指蛋白基因表达水平存在差异。

2. bHLH蛋白bHLH蛋白是一类重要的转录因子,参与多种生理过程,如细胞分化、生长、细胞死亡、代谢、内分泌调节等。

研究发现,家蚕bHLH蛋白基因的表达同样具有时空特异性,如BmTai-1参与雌性同恒性确定,BmBeta-1参与眼色素生物合成、BmP0参与生长和发育。

家蚕vasa 基因的结构及表达型研究

家蚕vasa 基因的结构及表达型研究

序列同果蝇的 VASA 蛋白有非常高的相似性, 并且 在 cDNA 序列中也发现存在类似于 nanos 的反应元 件序列
[ 9]
。家蚕原生殖细胞的形成过程一直是研
[ ll ]
究的热点。Miya
观察到家蚕生殖细胞内陷到胚
胎腹部后部中线的卵黄中, 但类似于果蝇生殖质的 结构在家蚕中并没有发现。此结果也进一步被 Nakao 等
[ 5]
因的序列及结构参考 Fiybase ( http: / / fiybase. bio. indiana. edu / ) 。在分析中所使用的 EST 库由 NCBI 中登录的所有家蚕的 EST 序列下载到本地组建而 成, 家蚕基因组数据库为本实验室 2003 年与中国科
[ l2 ] 学院北京基因组研究所合作建立 。软件: 同源性
原生殖细胞的界定是所有动物发育中的一个 非常重要的过程。果蝇 ( DroSophilO ) 的生殖细胞形 成 是 由 分 布 于 后 极 的 决 定 物 质— — —极 质 ( pOIar
[1] pIasm ) 决定的, 其分子本质已经被广泛研究 , 其
成分之一 VASA 的同源基因已经在其它许多无脊
Studies on Structure and Expression Profile of !"#" Gene in Silkworm
CHAI Chun-Li OIAN Ping GUAN Guo-Ping XU Wei LI Wen-Xue XIA Oing-You LU Cheng *
( Key Laboratory of Sericulture of the Agriculture Ministry, College of Sericulture and Biotechnology, Southwest University, Chongcing 400716 , China) Abstract vasa is one of the key regulatory protein factors of germ plasm in Drosophila. It is conserved across

家蚕丝腺生物反应器的研究进展

家蚕丝腺生物反应器的研究进展
- ) ꎬ女ꎬ研究生ꎻ周尧丽(1997 - ) ꎬ女ꎬ研究生ꎮ 通讯作者:王玉军(1975 - ) ꎬ男ꎬ博士研究生ꎬ研究员ꎮ
பைடு நூலகம்
蚕技术构建家蚕丝腺生物反应器ꎬ成功的使 RV 蛋白 附着于丝胶蛋白并随着家蚕吐丝行为分泌到蚕茧中ꎬ 为狂犬病病毒核蛋白的表达提供了新思路ꎮ 1������ 2 手足口病疫苗 EV71 的表达
Abstract: The bioreactor of the silkwormꎬ Bombyx mori had the advantages of higher eukaryotic protein modification processing abilityꎬ good secretion capacityꎬ low cost of mass productionꎬ and no toxicity to human and animalsꎬ making it an ideal new bioreactor������ In recent yearsꎬ scholars had paid highly attention to the development and application of silkworm bioreactors������ Silkworm bioreactors are mainly divided into silkworm silk gland bioreactors and silkworm baculovirus expression systems������ The research advancement of silk gland bioreactor is mainly expounded in this paper������ Key words: Silkwormꎻ Bioreactorꎻ Silk glandꎻ Expression systems

不同品系家蚕丝基因表达差异的分析

不同品系家蚕丝基因表达差异的分析

不同品系家蚕丝基因表达差异的分析家蚕丝素作为一种高级纤维素材料,被广泛用于高档服装、床上用品、饰品等领域。

而对于家蚕丝素的产生,其基因调控机理一直是研究者关注的焦点。

事实上,不同品系家蚕的丝腺基因表达差异是导致丝素产量和质量不同的重要原因。

因此,对不同品系家蚕丝基因表达差异的分析有助于指导家蚕丝素产业的发展,从而提高丝素产业的效益。

本文将对不同品系家蚕丝基因表达差异的分析进行探讨。

1.品系选择家蚕的品系分类主要有中华、欧洲和日本系等。

以中华系和欧洲系家蚕为例,中华系家蚕纤维较细而且有光泽,可以制作出高贵的家纺用品,而欧洲系家蚕纤维较粗,适合制作帆布、绸缎等较为耐磨的织物。

这说明不同品系家蚕在纤维质量方面存在着差异。

因此,选择适宜品系进行丝基因表达差异的分析非常重要。

2.基因芯片技术在进行家蚕丝基因表达差异分析时,常用的分析技术是基因芯片技术。

它是一种能够同时检测成千上万个基因表达情况的高通量技术,在生物学领域得到了广泛应用。

这种技术可以帮助研究人员了解家蚕纤维合成功能的调节机理和丝质的合成相关基因。

3.基因表达分析通过基因芯片技术,研究者可以获得大量基因表达的数据,进而进行基因表达分析。

研究发现,不同品系家蚕纤维素基因表达存在着显著差异。

以中华系和欧洲系家蚕为例,中华系家蚕在丝素基因调控方面表现出更为活跃的基因表达模式,较高的基因表达量有利于促进丝素合成。

而欧洲系家蚕则表现出更为稳定的基因表达模式,其某些基因的表达量较高,可能会影响丝素合成的效率。

4.调节因素分析基因表达的差异往往并不是单一因素导致的。

家蚕丝素合成过程中,还涉及到RNA交互作用、剪切修饰、转录后修饰等多个层面的调节因素。

因此,在研究不同品系家蚕丝基因表达差异的同时,还需要分析和研究这些调节因素。

5.应用前景通过对不同品系家蚕丝基因表达差异的分析,可以为产业的发展提供很好的指导。

例如,对于欧洲系家蚕而言,其虽然丝素产生却相对较少,但其强韧的纤维却使得它更适合应用于制作耐磨的织物等领域。

家蚕Notch信号通路基因的表达研究

家蚕Notch信号通路基因的表达研究

家蚕Notch信号通路基因的表达研究李丹丹;黄蕾;王立方;刘宗才【摘要】[目的]研究家蚕Notch信号通路基因的表达情况.[方法]在实验室前期工作的基础上,用特异引物对家蚕的Notch信号通路上下游基因进行克隆,并对这些基因在家蚕5龄幼虫不同组织部位的表达进行研究.[结果]这些基因在各组织的表达量不同,其中fringe和groucho在家蚕头部表达量较多,在丝腺、精巢、卵巢中的表达量较少;notch在家蚕尾部表达量较少,在其他组织中表达量无明显差别.[结论]该研究为进一步研究家蚕Notch信号通路奠定了基础.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2013(041)019【总页数】2页(P8447-8448)【关键词】家蚕;Notch信号通路;基因;表达谱【作者】李丹丹;黄蕾;王立方;刘宗才【作者单位】中英·南阳洛桑昆虫生物学联合实验室,河南南阳473061;中英·南阳洛桑昆虫生物学联合实验室,河南南阳473061;中英·南阳洛桑昆虫生物学联合实验室,河南南阳473061;中英·南阳洛桑昆虫生物学联合实验室,河南南阳473061【正文语种】中文【中图分类】S188Notch信号通路广泛存在于从果蝇、线虫到脊椎动物的各种生物体中,在进化上高度保守,一个完整的Notch信号通路由Notch受体、Notch配体、CSL DNA结合蛋白及其他的效应物和Notch的调节分子组成。

Notch信号转导过程包括Notch受体与配体的结合、Notch受体的酶切活化、可溶性NICD转移至细胞核并与CSL DNA结合蛋白相互作用等过程。

Notch信号途径调控多种细胞的发育、增殖、分化和凋亡。

在果蝇和线虫中,Notch信号通路精确调控细胞分化起始过程,对胚胎发育中器官发生和形态建成起重要作用[1]。

研究表明,活化Notch 信号通路可抑制或延迟发育过程中的分化,并通过侧向抑制阻止邻近细胞采取同样的分化程序。

家蚕丝腺组学分析及丝腺表皮蛋白功能

家蚕丝腺组学分析及丝腺表皮蛋白功能
具有重要意义。
家蚕的丝腺由前到后依次为: 咽下器、前胸腺、中胸腺、后 胸腺和腹腺。各个部分在形态
和功能上都有其特点。
丝腺的分泌细胞负责合成丝蛋 白,这些细胞的形态和分布具
有高度的组织性。
家蚕丝腺的转录组学研究
转录组学研究可以揭示丝腺在 生产丝蛋白过程中的基因表达 模式。
通过比较不同发育阶段和不同 品种的丝腺转录本,可以找到 与产丝量、丝质特性等性状相 关的关键基因。
家蚕丝腺组学分析及丝腺表 皮蛋白功能
2023-11-04
目 录
• 家蚕丝腺组学研究 • 家蚕丝腺表皮蛋白的功能研究 • 家蚕丝腺组学与丝腺表皮蛋白功能的关联研究 • 家蚕丝腺组学和丝腺表皮蛋白功能的应用研究 • 结论与展望
01
家蚕丝腺组学研究
家蚕丝腺的解剖和组织学研究
丝腺是家蚕产生丝蛋白的主要 器官,其解剖结构和组织学特 征对于理解丝蛋白的生产过程
前景展望
随着生物医学工程的不断发展,丝腺表皮蛋白在组织工程、药物载体及生物医用纺织品等 领域的应用将更加广泛,为人类健康和生活质量的提高做出贡献。
05
结论与展望
研究结论
基因表达模式
家蚕丝腺的基因表达模式在幼虫期和蛹期存在明显的差异,这 表明丝腺在幼虫期和蛹期的功能有所不同。
重要蛋白的发现
研究发现了多个与丝腺功能密切相关的重要蛋白,这些蛋白在家 蚕丝腺中的表达水平与蚕丝的生产和质量密切相关。
家蚕丝腺表皮蛋白的体外功能研究
表达和纯化
通过基因工程技术,在家蚕细 胞外表达和纯化家蚕丝腺表皮 蛋白,确保蛋白的正确折叠和
修饰。
活性检测
利用各种生物化学和生物物理 方法,检测家蚕丝腺表皮蛋白 在体外环境中的活性,如酶活

蚕丝蛋白基因家族的进化和功能分析

蚕丝蛋白基因家族的进化和功能分析

蚕丝蛋白基因家族的进化和功能分析蚕丝蛋白是家蚕(Bombyx mori)丝腺分泌的一种特殊蛋白质,它们是由多个编码蛋白质的基因家族组成的。

随着基因组测序技术的发展,越来越多的关于家蚕蚕丝蛋白基因家族的信息被揭示。

在本文中,我们将探讨这些基因家族的进化和功能,以期对蚕丝蛋白及其应用有更深入的了解。

一、基因家族的进化蚕丝蛋白基因家族包括多个不同的基因,并且这些基因的序列相似度较高。

这表明它们很可能是由复制和来自同一个祖先基因的模拟进化过程所产生的。

据估计,该家族最早的成员大约可以追溯到1.75亿年前的显生宙。

这个家族经历了复杂的进化历程,包括基因扩增、基因水平转移、外源基因的捕获和进化选局等。

尽管某些基因家族的成员已被失活,但大多数成员仍在家蚕的基因组中存在着。

这些基因成员在其不同的剪接变体中表达并编码对蚕丝蛋白组装和作用至关重要的多种多样的多肽链。

二、基因家族的功能由于家蚕是制造蚕丝的原料,因此蚕丝蛋白基因家族研究有助于我们理解蚕丝的生产和质量控制。

在基因家族成员的精细化调节和表达方式的研究中,我们可以利用这些知识开发更好的生产系统,使蚕丝更具竞争力和质量保障。

另一方面,蚕丝蛋白基因家族的功能不仅仅局限于生产纺织原料。

由于家蚕已被广泛用于实验动物,因此蚕丝蛋白也被视为生物技术应用的热门素材之一。

此外,蚕丝蛋白还具有许多生物学和医学应用。

三、基因家族的创新应用近年来,蚕丝蛋白基因家族正在被应用于一系列新兴领域,这些应用包括生物传感器、组织工程、医疗设备和制药等。

这些创新应用利用蚕丝蛋白表现出的特殊性质,例如其生物可降解性、良好的生物相容性和高度的可调控性。

此外,这些应用还利用了一些基于基因工程的策略,包括利用聚合酶链式反应(PCR)技术构建蚕丝蛋白变体,以及利用Crispr/Cas9工具进行基因编辑和功能改造,以期开发出新型的蚕丝蛋白类似物或改造蚕丝蛋白的性能和功能。

总结:蚕丝蛋白基因家族的研究为我们理解蚕丝生产和质量控制打开了一扇窗户,同时也为我们开发新型的生物技术应用提供了理论和实践基础。

一种家蚕丝腺体外培养和基因瞬时表达分析的方法

一种家蚕丝腺体外培养和基因瞬时表达分析的方法

家蚕(Bombyxmori)是世界上重要的经济性昆 虫,也 是 鳞 翅 目 重 要 的 具 有 中 国 特 色 的 模 式 生 物[1]。但是,家 蚕 培 养 细 胞 系 少,目 前 普 及 的 只 有 源于卵巢的 BmN细胞[2],严重影响了其作为模式生 物的应用。家蚕丝腺是高度特化的器官,具有高效 合成蚕丝蛋白的能力。但是,对于蚕丝蛋白高效合 成的分子机制至今尚未明了。以往一般认为家蚕 丝腺合成的几乎是单一的蚕丝蛋白,但是近年的研 究表明蚕丝蛋白是一个非常复杂的蛋白复合体[3]。 丝腺细胞培养系的建立,对于蚕丝蛋白合成和表达 调控机制的研究无疑具有重要的意义。西南大学
Email:2317965026@qq.com 通讯作者信息:沈兴家(1963—),男,浙江嵊州,研究员,博士生导师。
Tel:0511-85616543,Email:shenxjsri@163.com
曾建立 1个丝腺细胞系 BmSGSWU1[4],但目前尚 未普遍使用。组织体外培养是将从活体取出的组 织给予充足 的 营 养,在 无 菌 等 条 件 下 生 长,并 维 持 原有的结 构 和 功 能[5]。 其 在 一 定 程 度 上 可 以 代 表 体内试验,且操作相对简单。为了研究家蚕 microR NAs对蚕丝蛋白的表达调控,目前使用的 BmN细胞 瞬时表达分 析 系 统,不 能 完 全 代 表 体 内 的 试 验,有 时甚至可能得出与体内试验相反的结果。为此,我 们尝试并建立了一种采用 TC100培养基培养 5龄 2d幼虫丝 腺 组 织 的 方 法,为 研 究 蚕 丝 蛋 白 基 因 表 达调控的分子机制提供新的技术途径。
32 2018年第 4期
陈艳花等:一种家蚕丝腺体外培养和基因瞬时表达分析的方法
72~74,SangonBiotech公 司 产 品。 双 抗 (青 霉 素 和链霉素),Gibco公司产品;昆虫细胞培养基 TC 100,Applichem公司产品;胎牛血清,Corning公司产 品;转 染 试 剂 EntransterTMH4000,Engreen北 京 生 物科技有限公司产品;反转录试剂盒,Takara(大连) 公司产品;荧光定量试剂盒 SYBR GreenPCR kit, Qiangen公司产品。 113! "#op 20/20Luminometer荧光素酶检 测仪,Promega公 司 产 品;DP80型 荧 光 显 微 镜, Olympus公 司 产 品;LightCycler 96荧 光 定 量 PCR 仪,Roche公 司 (USA)产 品;SPX250型 生 化 培 养 箱,上海跃进医疗器械厂产品。 12! 121! ).:; 001mM/L,pH62的 PBS缓冲 液配制:取 500mL010mM/L,pH72~74的 PBS 缓冲液溶于 3000mL双蒸水中,加 05mL双抗,用 盐酸调 pH值至 62,加双蒸水定容至 5000mL,灭 菌,4℃保存备用。

家蚕丝腺生物反应器表达hGM-CSF转基因载体的构建及应用研究的开题报告

家蚕丝腺生物反应器表达hGM-CSF转基因载体的构建及应用研究的开题报告

家蚕丝腺生物反应器表达hGM-CSF转基因载体的构建及应用研究的开题报告本研究旨在构建一种家蚕丝腺生物反应器,用于表达人类粒细胞—巨噬细胞集落刺激因子(hGM-CSF)转基因载体,并探讨其在治疗相关疾病中的应用。

一、研究背景hGM-CSF是一种免疫调节因子,可促进白细胞分化、增殖和巨噬细胞活性,对治疗骨髓抑制、恶性肿瘤、移植术后免疫抑制等具有重要意义。

传统的生产hGM-CSF的方法为重组蛋白制备,但成本高、生产周期长,难以满足大规模临床需求。

此外,hGM-CSF重组蛋白具有高度异质性、复杂性和生物活性不稳定等问题,限制了其在临床应用中的进展。

家蚕表达系统具有可持续、高效和经济的优势,在生物制药研究中得到广泛应用。

因此,利用家蚕表达系统来表达hGM-CSF具有很高的潜力。

二、研究内容和方法本研究将构建一种家蚕丝腺生物反应器,利用网格线蚕作为宿主,构建hGM-CSF转基因载体并在家蚕丝腺合成表达。

具体内容和方法如下:1. 宿主选择:选用网格线蚕作为宿主,通过人工控制环境、营养和生长周期等条件,获得高产出的丝腺组织。

2. 转基因载体构建:构建包含hGM-CSF基因的转基因载体,采用基因克隆技术和CRISPR-Cas9基因编辑技术。

通过果蝇P元素转座子系统将转基因载体植入宿主基因组。

3. 基因表达:通过PCR、Western blot和ELISA等技术手段验证hGM-CSF在家蚕体内表达情况,并优化表达系统。

4. 应用研究:对获得的hGM-CSF生物制品进行研究和开发。

探讨其在治疗骨髓抑制、恶性肿瘤、移植术后免疫抑制等方面的应用价值。

三、预期结果本研究将通过构建家蚕丝腺生物反应器,成功表达hGM-CSF转基因载体,并获得高产出的生物制品。

同时,将探讨其在治疗相关疾病中的应用价值,为生物制药研究提供新途径和思路。

家蚕丝素基因表达水平的定量分析

家蚕丝素基因表达水平的定量分析

家蚕丝素基因表达水平的定量分析孙霞;朱晨;汪生鹏;沈小绢;郭锡杰【期刊名称】《蚕业科学》【年(卷),期】2009(35)1【摘要】采用实时定量RT-PCR方法,对丝素轻链基因(fib-L)、丝素重链基因(fib-H)、P25基因在家蚕幼虫不同组织和不同发育时期的表达进行了定量分析。

结果发现3种丝素基因除主要在5龄幼虫的后部丝腺中表达外,在其它组织如脂肪体和中部丝腺中也有一定程度的表达;在4龄眠期的后部丝腺中3种丝素基因也有一定的表达水平,其中fib-L在这一时期的表达量较高。

同时发现在5龄第3天和第5天的后部丝腺中,fib-H、fib-L与P25在mR-NA水平上的摩尔比分别为9∶18∶1和19∶32∶1,推测丝素基因的表达可能具有转录后调控,此结果说明家蚕丝素基因的表达可能具有更加精细的调控机制。

【总页数】6页(P30-35)【关键词】家蚕;丝素基因;表达;实时定量RT-PCR;组织;发育时期【作者】孙霞;朱晨;汪生鹏;沈小绢;郭锡杰【作者单位】江苏科技大学生物与环境工程学院,江苏镇江212018;中国农业科学院蚕业研究所,农业部蚕桑遗传改良重点开放实验室,江苏镇江212018【正文语种】中文【中图分类】S881.3;Q78【相关文献】1.天蚕丝素基因向家蚕的转移及表达 [J], 范久戈;李振刚2.Bmo-miR-375-3p对家蚕丝素蛋白轻链基因BmFib-L表达的调控作用 [J], 范洋洋;钱平;沈兴家;王欣;蒋涛;唐顺明3.YAG介导的天蚕丝素基因向家蚕的转移——天蚕丝素基因—YAC克隆在家蚕的表达 [J], 李振刚;范久戈4.家蚕bmo-miR-0031-3p体内下调丝素轻链基因BmFib-L的表达 [J], 陈艳花;蒋涛;王雪珍;钱平;唐顺明;沈兴家5.家蚕微孢子虫感染对家蚕海龟蛋白(Bmtutl)基因表达水平的影响 [J], 朱峰;高建华;张永红;肖圣燕;邵榆岚;唐芬芬;白兴荣因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

利用家蚕丝腺生物反应器表达人干扰素-ω的研究的开题报告

利用家蚕丝腺生物反应器表达人干扰素-ω的研究的开题报告

利用家蚕丝腺生物反应器表达人干扰素-ω的研究的开题报

一、选题背景
干扰素(IFN)是单链多肽蛋白质,广泛应用于医疗领域,特别是治疗肝炎、乙型肝炎、艾滋病、肺癌等疾病。

干扰素的制备与应用已成为目前世界生物技术、医药制造领域的研究热点之一。

目前,大多数工业化的干扰素制备方法采用外源表达TG1大肠杆菌和CHO细胞,但这些方法具有产量低、生物活性差和复杂操作等诸多弊端。

家蚕丝腺是昆虫生物体内生产大量丝蛋白的重要腺体,因其细胞内含有许多蛋白质翻译机器,且有较高的蛋白质折叠机制和后翻译修饰的能力,能够承载并高效表达异源蛋白。

因此,采用家蚕丝腺作为干扰素的表达宿主有望提高干扰素的产量和生物活性。

二、研究目的
本研究旨在利用家蚕丝腺生物反应器,高效表达并纯化人干扰素-ω,并对表达产物进行生物学特性分析,为干扰素的制备与应用提供新思路和实验依据。

三、研究内容
1. 构建家蚕丝腺干扰素表达体系,对表达条件进行优化。

2. 通过荧光显微镜、Western blot等技术对表达产物进行定位、鉴定与分析。

3. 利用分子筛分离技术对表达产物进行纯化与提纯。

4. 采用MTT法、细胞流式分析法等技术对表达产物的生物活性进行评价。

四、研究意义
本研究利用家蚕丝腺作为表达宿主,尝试高效表达人干扰素-ω,并对表达产物进行生物学特性的分析。

通过开展本研究,可探索家蚕丝腺作为干扰素的表达宿主的适用性和优越性,拓宽干扰素的制备渠道,为相关医药的研究与开发提供新思路和实验依据。

同时,本研究对于家蚕丝腺的科学研究,也将推进家蚕丝腺在生物制药及相关领域的应用和发展。

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中国科学技术大学
硕士学位论文
家蚕丝腺表达谱的分析及相关基因的表达研究
姓名:唐杰
申请学位级别:硕士
专业:生物化学与分子生物学
指导教师:周丛照
20070601
中国科学技术丈学硕tz论文第一章
第一章文献综述
第一节家蚕研究历史概述
家蚕是蚕蛾的幼虫(Bombyxmort),属节肢动物门、昆虫纲、鳞翅目、蚕蛾科、家蚕属。

家蚕一个世代中,其个体发育需经历受精卵、幼虫、蛹、成虫的四个发育阶段,属完全变态。

家蚕只在幼虫时期取食桑叶,期阔一般蜕皮(molt)4次,在蜕皮过程中停止摄食的现象称为眠,眠是划分蚕龄(instar)的界限。

第4次眠后的5龄蚕可以分泌蚕丝结茧,蚕丝(silkfiber)是丝绸原料的主要来源,在人类经济生活中有着重要作用。

约在4。

O∞多年前中国已有文献记载,至少在3.000年前中国人民已经开始人工养蚕。

家蚕分布全国。

由于蚕丝柔软、光滑、强韧、洁白,中国人民很早就懂得利用它来织造出质地精美的丝绸,并远销国外,开辟了约有2。

000年历史的“丝绸之路”时代,对早期的全球化作出了贡献。

图1.15龄期末期家蚕
Fi91.15thinstarsilkworm
家蚕不仅在养殖业和纺织业具有重大的经济价值,而且作为唯一真正的人工饲养的昆虫,家蚕的生长和繁殖完全依靠人类,故拥有其为数众多的突变和不育品系。

据不完全统计,目前最大的突变品系库在中国江苏科技大学,约700种遗传种类;西南大学拥有约600多种突变种类;日本京都大学和日本国立农业生物科学研究所各拥有400多和450多种突变种类;韩国农业发展厅(RDA,水源市)约拥有350多种。

所以早在十九世纪初,即近代生物学的开端,家蚕就已经成为微生物学、生理学和遗传学研究的模式生物。


中国科学技术大学硕士论文第一章
554个来自其他鳞翅目昆虫的已知基因的82.7%.总共大小是428.7百万碱基对,分布在28个染色体上。

小于当初CoT分析预期的530百万碱基对,使得家蚕成为继黑腹果蝇、冈比亚按蚊后的第三种被测序的昆虫。

据最新的资料表明,综合两个独立研究组的家蚕基因组数据,覆盖度己达到95%左右,重复度高达9倍。

随着家蚕基因组框架图的完成,国际鳞翅目基因组研究人员开始着手对全基因组序列中所包含的可能的基因的结构和位置进行鉴定。

目前依靠计算机预测软件,并结合基因结构的普遍规律和家蚕基因组的特殊性,中国的西南大学和中科院基因所联合小组最终预测了18.510个家蚕基因。

同时国际上的家蚕全长cDNA文库的构建计划也在顺利的开展中(目前己达到2万余条)。

第二节家蚕丝腺研究背景
图1.2家蚕丝腺
Fig.1.2Silkworms¨kgland
家蚕左右两侧各有一个管状的丝腺(silkgland),在纺丝管舍一。

丝腺是合成茧丝蛋白质和分泌蚕丝的重要生物器官,具有强大地合成和分泌蚕丝蛋白的能力。

一只家蚕一般经过25天左右的生长发育,在幼虫期食下鲜桑叶约22克,即可合成并分泌0.5~1克的丝蛋白。

丝腺从形态和机能上可分为前部丝腺
(ASG,anteriorsilkgland)、中部丝腺(MSG,middlesilkgland)和后部丝腺(PSG,posteriorsilkgland),其中前部丝腺没有合成和分泌的作用,是丝物质流经的导管;中部丝腺是整个丝腺中最粗大的部分,从形态上又可分为前区、中区和后区3个部分,其合成分泌的丝胶蛋白占蚕丝蛋白总量的20~25%;家蚕后部丝腺是合成和分泌占蚕丝总量75%~80%的丝心蛋白的器官。

家蚕丝腺起源于外胚层,在胚胎发育的第17~18期两侧体节出现丝腺基板,

中国科学技术大学硕士论文第一章
期性地干扰13折叠层结构,这可能就是丝纤维有弹性的原因。

实际上,不同品种蚕丝产生不同量的这种非折叠层结构,因而弹性也有差别。

丝心蛋白是提供蚕茧的强韧又有弹性的优质蛋白质纤维。

3.1丝心蛋白重链
丝心蛋白是蚕丝的主要成分,约占蚕丝(茧丝)的75~80%。

丝,If,蛋白主要由丝心蛋白重链H链(flbminheavychain,flb-H)、轻链L链(fibroinlightchain,f.b.L)及糖蛋白P25(Fibrohexamedn)组成,以下主要介绍各自的结构特征以及它们如何组成丝心蛋白基本单位(elementaryunit)。

丝心蛋白H链基因在蚕基因组中是单拷贝的。

它由2个外显子(exon)和一个内含子(intron)构成。

外显子e1长67bp(其中+1~+25位为非翻译序列,+26~+67位为14个信号肽氨基酸编码区),起始位点+1。

内含子971bp(+68~+1,038)。

外显子e2长15,750bp(+1,039~+16,788)。

终止密码弘A。

图1.3家蚕丝心蛋白重链重复区的构成(Zhou,C.2000)Fig。

1.3FineorganizationofrepetitivedomainsofBombyxmor/Fibroinheavychain
H链基因编码区域全长15.792bp,为大约5,263个氨基酸编码,蛋白质分子量391,367kD。

1~151位氨基酸为N端非重复区域,其余H链核心区域“1,449~+16,611位)由12个重复区段(repetitivedomain,R01~R12)和11个中介序列(无定形区域,amorphousdomain,A01~A11)相间排列构成,GC含量约63%。

终止密码上游约1,900bp~400bp区段在不同的蚕品种间有差异,可能是多态性表现。


中国科学技术大学硕士论文第二章
本实验着重关心在5龄期丝腺特异表达的基因,即在5龄期中部丝腺和后部丝腺表达克隆数的总和大于所有文库表达量平均值2倍以上的目的基因(数据来自日本的SilkBase项目和中国的SilkDB项目)。

同时将这些目的基因按照各自的代谢途径和信号级联反应归类分析,讨论这些途径与丝线的合成、包装、分泌可能的作用方式。

3.2家蚕丝腺表达谱的特点
在分析比较中部丝腺和后部丝腺的表达差异时,我们发现后部丝腺表达的基因种类明显少于中部丝腺表达的基因的种类,大多数后部丝腺表达的基因集中在与丝心蛋白合成和转运相关的途径,而且大多数的同一基因在后部丝腺所表达的丰度要明显高于中部丝腺的表达量。

这在一定程度上说明,后部丝腺是为了分泌占蚕丝蛋白75%以上的丝心蛋白,相对于中部丝腺进一步在功能上发生了相应的特化。

图2.1家蚕中部丝腺和后部丝腺基因表达丰度及功能分组的对比我们将中部丝腺和后部丝腺表达的基因按功能分组,并比较各组表达丰度。

表达数据来自于日本SilkBase研究项目的5龄期中部丝腺和后部丝腺的EST文库(分别由650条和729条克隆构成)
Fig.1.DifferenceoffunctionalgroupabundancesofgenesidentifiedinMSGandPSG.Weclassifytheseproteinsintoseveralgroupsanddepicttheir
expression
由650和729克隆组成),表达丰度最高的是蛋白合成装置(proteinsynthesismachinery)。

其中核蓿体蛋白(ribosomeproteins)的表达数为后部丝腺文库的38.76%(202条克隆),而只占中部丝腺的14.15%(92条克隆);然而翻译因子(translationfactors)的表达丰度则在两个文库比较接近。

在后部丝腺和中部丝腺分别为5.49%(40克隆)和5.38%(35克隆).因此在后部丝腺,蛋白质合成对翻译因子的利用效率要更高一些。

此外,我们还发现一些氨基酸合成途径,尤其是丝氨酸合成途径的酶类,在中部丝腺和后部丝腺表达的差异较大,分别为1.08%(7个克隆)和3.57%(26个克隆)。

这些数据也在一定程度上间接证实了家蚕后部丝腺的甘氨酸和丝氨酸间可以积极的合成和代谢,而不是仅仅依赖于血淋巴的供给。

我们从挑选了有丝分裂相关的信号蛋白和细胞自噬蛋白,分别设计特异性引物和简并性引物,利用RT-PCR来检测在丝腺体内的表达情况。

考虑到不同表达丰度的转录本可能对不同检测方法的灵敏度不同,我们同时也选取一些在之前EST文库构建没有检测到表达的,但是丝腺应该表达的管家基因来试图说明这些检测表达技术,包括EST都是有其局限性的。

下图是我们检测后期促进复合物(anaphase—promotingcomplex,APC)。

ATG4和一些氨酰.转运核糖核酸(tRNA)合成酶在丝腺的表达。

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