果蝇中E(w~a)及其对copia插入突变基因w~a的作用

果蝇中,基因W~a是反转录病毒样转座因子copia对红眼基因W~+的插入造成的。W~a果蝇的眼色为杏黄色。W~a果绳的大部分RNA产物都是终止在copia 的3’LTR,仅仅产生少量的结构正常的RNA。W~(?)果蝇的眼色又受到了基因E(W~(?))的影响而变得更浅。Northern 分子杂交的结果表明,这种对色素的影响与W~(?)果蝇的结构正常的RNA 的量减少是相一致的。用γ射线诱变得到3个E(W~(?))的回复基因,它们都是隐性致死,致死作用发生在幼虫阶段。我们认为,E(W~(?))是一个反效等位基因,其基因产物与野生型等位基因相互作用。野生型E(W~(?))~+的基因产物对W~(?)的前体RNA 的拼接起正向作用,或者对该RNA 的多聚A 加尾起负向作用。     

果蝇蛋白质激酶Pitslre通过调控抗菌肽表达参与天然免疫反应

为鉴定新的参与黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)天然免疫信号通路调控的分子及作用机制,应用果蝇的Gal4/UAS系统敲低54个蛋白质激酶编码基因,分别利用革兰氏阳性菌（Enterococcus faecalis, E.faecalis）或革兰氏阴性菌（Erwinia carototovovora carototovovora 15, Ecc15）感染基因敲低果蝇,筛选参与果蝇天然免疫反应的蛋白质激酶。结果显示,全身性敲低蛋白质激酶Pitslre的果蝇感染E.faecalis或Ecc15 后,生存率降低,半致死时间LT50分别降低为对照组的66.7%和28.6%。相应的,Pitslre功能缺失导致革兰氏阳性菌和阴性菌分别感染后,Toll及IMD通路下游抗菌肽Drosomycin和Diptercin表达水平明显下降。在脂肪体和血淋巴细胞中特异性敲低Pitslre基因,导致革兰氏阳性菌及阴性菌感染后的果蝇半致死时间LT50分别缩短75%和90%,细菌载量分别升高约10倍。在果蝇S2细胞中,敲低Pitslre基因,导致细胞的抗菌肽Drosomycin、Attacin和Diptercin表达水平分别降低约50%。此外,通过免疫共沉淀实验检测Pitslre与预测存在相互作用的蛋白质TSC1、Rcd5和pbl之间的相互作用。综上所述,蛋白质激酶Pitslre参与果蝇天然免疫反应,在正向调控果蝇天然免疫Toll和IMD通路中发挥重要作用。     

果蝇蛋白质激酶Pitslre通过调控抗菌肽表达参与天然免疫反应

为鉴定新的参与黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)天然免疫信号通路调控的分子及作用机制,应用果蝇的Gal4/UAS系统敲低54个蛋白质激酶编码基因,分别利用革兰氏阳性菌（Enterococcus faecalis, E.faecalis）或革兰氏阴性菌（Erwinia carototovovora carototovovora 15, Ecc15）感染基因敲低果蝇,筛选参与果蝇天然免疫反应的蛋白质激酶。结果显示,全身性敲低蛋白质激酶Pitslre的果蝇感染E.faecalis或Ecc15 后,生存率降低,半致死时间LT50分别降低为对照组的66.7%和28.6%。相应的,Pitslre功能缺失导致革兰氏阳性菌和阴性菌分别感染后,Toll及IMD通路下游抗菌肽Drosomycin和Diptercin表达水平明显下降。在脂肪体和血淋巴细胞中特异性敲低Pitslre基因,导致革兰氏阳性菌及阴性菌感染后的果蝇半致死时间LT50分别缩短75%和90%,细菌载量分别升高约10倍。在果蝇S2细胞中,敲低Pitslre基因,导致细胞的抗菌肽Drosomycin、Attacin和Diptercin表达水平分别降低约50%。此外,通过免疫共沉淀实验检测Pitslre与预测存在相互作用的蛋白质TSC1、Rcd5和pbl之间的相互作用。综上所述,蛋白质激酶Pitslre参与果蝇天然免疫反应,在正向调控果蝇天然免疫Toll和IMD通路中发挥重要作用。     

野生果蝇的收集和培养

果蝇实验可从收集野生果蝇开始。培养野生果蝇可用于 :1为做唾腺染色体装片提供三龄期幼虫 ;2观察突变性状和进行杂交试验 ;3观察动物完全变态发育的全过程。本文将介绍收集和培养野生果蝇的经验和方法。1　果蝇的形态和生活习性果蝇是双翅目昆虫 ,成蝇体长约 0 .5cm,体色多数为檀黄色 ,故又称“黄果蝇”,也有灰身和黑身的。眼睛为复眼 ,在放大镜或显微镜下观察 ,如向日葵状 ,多为红色。卵椭圆形 ,长约 0 .0 5cm。受精卵约需 36h孵化出白色幼虫 ,经两次蜕皮发育成三龄期幼虫。一龄二龄幼虫较小 ,三龄幼虫长约 0 .0 3～ 0 .0 5cm。成熟三龄期…     

睾丸优势表达的Boule蛋白影响果蝇发育

boule基因是屈指可数的高度保守、横跨后生动物的调控多个物种精子发生所不可或缺的基因.在果蝇中,boule基因突变体bol1可导致雄性不育,而boule基因的大片段缺失突变体boule40却表现了致死表型,提示boule可能在胚胎发育过程中也起到一定的作用.为了验证这一假设,首先,本团队利用RT-PCR检测了boule基因在不同组织中的表达情况,并构建了GFP敲入突变体检测Boule蛋白在不同组织中的分布,结果表明boule mRNA及Boule蛋白在发育过程及成蝇的头、胸、腹中均存在.其次,构建了boule基因完全缺失突变体,发现在不同发育阶段均有致死发生.为了探寻这种影响是来自boule基因产生的蛋白还是非编码RNA或是内含子产生的未发现的基因,本团队又构建了boule基因单碱基缺失的移码突变体,发现同样有致死现象.最后,全身性过表达Boule蛋白也可导致果蝇发育过程中的逐渐死亡.以上结果都说明,果蝇体细胞中的Boule蛋白在发育过程中起重要作用,并需要进行精确调控.这一睾丸以外的作用目前只在昆虫中发现.     

Deletion of gene fragment Df(3R)Espl3/TM6C affects sleep duration in Drosophila melanogaster

[目的]果蝇的睡眠活动具有生物节律性,可受到基因的调控.为了寻找影响果蝇睡眠时间的基因,本研究对与果蝇睡眠时间相关的基因型进行了筛选.[方法]选择黑腹果蝇Drosophila melanogaster基因缺失系5601,8904,7061,7146,27327,669,8103,691,9697,24416,26525,5411,3096,5877和7682的7日龄成虫和野生CS品系7日龄成虫为研究对象,利用果蝇活动监测器系统(Drosophila Activity Monitoring System,DAMS),记录果蝇的睡眠时间,累计计算24h内果蝇睡眠时间,将测得的各品系果蝇睡眠时间进行对比分析.[结果]与野生型CS品系7日龄成虫相比,缺失Df(3R)Espl3/TM6C基因片段的5601品系7日龄成虫睡眠时间明显缩短(P＜0.001).[结论]缺失Df(3R)Espl3/TM6C基因片段与果蝇睡眠有关.本研究结果为揭示影响果蝇睡眠时间的基因提供数据支持,进而为研究人类睡眠提供线索.     

昆虫种群的遗传调控

昆虫种群的遗传调控是利用昆虫自身生长发育的关键基因,采用性别控制开关,通过遗传转化使雄虫成为携带导致后代雌虫发育异常或雌性不育的遗传控制复合体（性别开关元件和靶标基因的复合体）．昆虫种群遗传调控是一种基于不育技术的昆虫种群控制系统,具有种类特异、环境友好和便捷高效等特点．目前为止,已经由早期的通过辐射不育方法发展到释放携带显性致死基因昆虫的方法,并在多种昆虫中获得成功．本文综述了昆虫种群遗传调控的发展历程,介绍了昆虫种群遗传调控相关的理论与方法,包括特异的调控元件、致死或缺陷基因和遗传转化体系的应用,并列举了几种昆虫种群遗传调控的实例,最后对于昆虫种群遗传调控系统中存在的问题以及可能的发展方向进行了展望．     

昆虫细胞色素P450研究的一些新进展

报道了有关细胞色素P45 0研究的一些新发现。果蝇和冈比亚按蚊基因组测序的完成 ,使人类对昆虫P45 0的多样性有一完整的概念 ,已查明果蝇和冈比亚按蚊基因组中分别含有 90种和 1 1 1种P45 0基因。P45 0介导的果蝇对DDT的抗性被证明是Cyp6g1基因超量表达的结果。昆虫可以窃听植物分子信号 (水杨酸、茉莉酮酸 ) ,通过P45 0的诱导机制增强自身对植物防御物质的反防御能力。从分子水平上鉴定了 2个参与蜕皮素合成的线粒体P45 0基因。细胞色素P45 0在昆虫信息素降解中的作用得到鉴定。     

家蚕生物钟基因Bmcryl与Bmcry2的克隆及生物信息学分析

隐花色素基因(cryptochrome gene,Cry)是已确认的主要生物钟基因之一,它广泛分布于细菌和真核生物中.昆虫Cry基因分为Cry1,和Cry2两类,果蝇只有Cry1,蜜蜂等膜翅目昆虫只有Cry2.为了研究鳞翅目模式昆虫家蚕Bombyx mori的昼夜生物钟分子调控机制和昆虫CRY蛋白的进化,本研究克隆了家...     

昆虫JHE基因结构及与甲基化相关的CpG O/E值分析

本研究选择西方蜜蜂、黑腹果蝇、致倦库蚊和家蚕四种昆虫为例,以降解保幼激素的特异性酯酶（juvenile hormone esterase,JHE）为研究对象,首先运用NCBI的Spidey在线软件将各昆虫的JHE基因与其相应的基因组序列作比对,分别确定各昆虫JHE基因的上游2000bp的具体序列和外显子及内含子区域。发现西方蜜蜂JHE基因含有7个外显子和6个内含子,而其余三种昆虫的JHE基因均含有6个外显子和5个内含子。接着,分别统计基因各区域的CpG,G,C位点的占有量,并计算出CpG O/E值（CpG位点的实际值与期望值之间的比值）,发现各区域CpG O/E平均值的大小依次为：基因上游2000bp区>内含子区>外显子区,基因上游2000bp区的CpG O/E平均值大于1.0,而第1到第4外显子的CpG O/E平均值均只有0.8左右。表明在昆虫JHE基因中,若有CpG甲基化位点发生,应主要发生在第1到第4外显子区域。     

牛病毒性腹泻病毒Erns-E2融合蛋白在果蝇S2细胞中的表达与鉴定

目的:利用果蝇S2细胞表达牛病毒性腹泻病毒(BVDV)Erns-E2融合蛋白,并对其抗体结合能力进行鉴定.方法:用RT-PCR方法扩增BVDV NADL株Erns和E2蛋白的编码基因,利用(G4-S)3柔性15肽基因将扩增的2个基因连接,再与昆虫表达载体pMT/BiP/V5-His连接构建重组表达载体pMT/BiP/V5-His-E(MS)-E2,将后者与筛选质粒pCoBlast共转染果蝇S2细胞后表达Erns-E2融合蛋白.并对表达产物进行鉴定.结果:SDS-PAGE结果表明,融合蛋白相对分子质量为76 800;Westem blotting检测表明,该融合蛋白具有与BVDV抗体良好的结合能力.结论:BVDV的Erns-E2融合蛋白能在果蝇S2细胞中进行表达;经鉴定,表达产物具有良好的抗体结合能力,可用于抗原检测.     

影响果蝇心脏发育的基因突变

最近的研究表明,果蝇与脊椎动物及人的心脏早期发育具有极为相似的基因控制机理,果蝇已成为研究人体心脏早期发育基因控制的理想模式动物。利用化学诱变剂甲磺酸乙酯大规模地诱变影响果蝇心脏发育的基因,利用心脏特异性抗体染色进行筛选,获得了112个有心脏突变表型的致死系,其中32个致死系的心脏畸变表型有别于目前已知心脏发育基因的突变表型。细胞遗传学定位研究表明在多线染色体的13个带纹区的某些隐性致死突变基因是目前未知的,其功能可能与发育有关的基因。     

“观察果蝇的生殖与发育”的实验教学

黑腹果蝇作为遗传学研究中重要的模式生物,其科研价值一直备受瞩目。目前中学生物学实验教学中少有利用果蝇作为实验材料的案例,其主要原因是:果蝇培养、果蝇相关实验的具体操作在中学教材中未提供成熟的、适宜在中学实验室中操作的方法。针对上述问题,探索出了在中学实验室中进行果蝇饲养的条件,以及适合中学生的果蝇成虫麻醉方法,使果蝇成为"观察昆虫的生殖和发育"实验中较为理想的昆虫材料之一。     

黑腹果蝇Mst84Db敲降引起的父本缺陷类似Wolbachia诱导的细胞质不亲和

【目的】Wolbachia 是广泛存在于昆虫体内的一类通过母系传递的共生菌,能够通过多种方式影响宿主的生殖。细胞质不亲和（CI）是Wolbachia 引起的最普遍的一种表型,即感染Wolbachia的雄性和未感染的雌性宿主交配后,胚胎发育停滞于早期阶段。但目前有关CI的分子机理还不清楚。本研究组前期实验表明,Wolbachia感染引起黑腹果蝇Drosophila melanogaster 3龄幼虫精巢中Mst84Db基因的表达显著下调。本研究的目的是进一步研究Mst84Db与CI的关系。【方法】我们体外合成了Mst84Db的双链RNA（dsRNA）,注射雄性果蝇,将注射过的雄果蝇与野生雌果蝇交配,检测其繁殖力。基因表达采用定量RT-PCR方法进行检测。胚胎表型采用DAPI染色进行分析。【结果】注射dsRNA 24 h后,Mst84Db基因的表达水平发生显著下调。注射后72 h,基因表达下调幅度最大。与对照组相比,基因敲降后的雄蝇繁殖能力显著下降,与雌果蝇交配后胚胎孵化率显著低于对照组,这与Wolbachia诱导的CI现象类似。未孵化胚胎的表皮上没有体节出现,说明胚胎停滞于发育的早期。部分胚胎细胞核分裂不同步,且有染色质间桥出现,这也与CI胚胎中的细胞学表型一致。【结论】Wolbachia感染可能抑制果蝇精子发生过程中Mst84Db基因的表达,从而使精子失去正常功能,最终导致与雌性果蝇交配后,胚胎发育停滞,并最终死亡。Mst84Db基因在雄性果蝇中表达下调可能是产生CI的重要原因之一。     

中华按蚊OCT家族基因的多样性及序列特征

[目的]在全基因组水平鉴定、分类和命名中华按蚊Anopheles sinensis有机阳离子转运体(organic cation transporter,OCT)家族基因,为昆虫OCT基因提供信息框架.[方法]从NCBI,VectorBase和EMBL数据库下载冈比亚按蚊An.gambiae、黑腹果蝇Drosophil...     

牛病毒性腹泻病毒E^rns-E2融合蛋白在果蝇S2细胞中的表达与鉴定

目的：利用果蝇S2细胞表达牛病毒性腹泻病毒（BVDV）Erns-E2融合蛋白,并对其抗体结合能力进行鉴定。方法：用RT-PCR方法扩增BVDV NADL株Erns和E2蛋白的编码基因,利用（G4-S）3柔性15肽基因将扩增的2个基因连接,再与昆虫表达载体pMT/BiP/V5-His连接构建重组表达载体pMT/BiP/V5-His-Erns-E2,将后者与筛选质粒pCoBlast共转染果蝇S2细胞后表达Erns-E2融合蛋白,并对表达产物进行鉴定。结果：SDS-PAGE结果表明,融合蛋白相对分子质量为76800;Western blotting检测表明,该融合蛋白具有与BVDV抗体良好的结合能力。结论：BVDV的Erns-E2融合蛋白能在果蝇S2细胞中进行表达;经鉴定,表达产物具有良好的抗体结合能力,可用于抗原检测。     

加拿大注视着能保护昆虫、鱼和植物的抗冻基因

加拿大 Queens 大学研究人员利用海洋狼鱼和其它品种里发现的编码抗冻蛋白的基因进行一些有趣的研究。该基因与颗粒冰晶结合后使固体冰难以在活细胞中形成。Virginia Walker 用一种鱼抗冻基因遗传工程转化了一种昆虫(果蝇)。他采用的载体是一种含有鱼基因的转座子,此转座子位于昆虫启动子 DNA 序列的后面。把该载体注入新的产卵昆虫的卵中。尽管新的昆虫由于初始核酸的增殖而含有几个核酸,但在这个阶段它仅含     

研究选萃

新的研究提出一个用不能传播疾病的昆虫来取代野生昆虫种群的想法。虽然研究人员制造出了转基因蚊子,使它们传播疟疾和登革热的能力大为降低,但是仍需要找到一个驱动这个基因在野生蚊子种群中传播的方法。一种被称为“Medea要素”的自私基因,能诱导没有从母系继承该基因的后代死亡。虽然人们还不知道该基因如何工作,但是估计它同时编码一个毒素和一个解毒剂,如果毒素由于某种原因出现在母体的卵子中,     

实验果蝇的一些饲养技巧和注意事项

果蝇（Drosophila melanogaster）属双翅目小型昆虫,是经典的遗传学实验材料。摩尔根利用果蝇实验发现了连锁互换规律及白眼基因的性连锁遗传,提出基因在染色体上直线排列的论断,其学生穆勒则开创了X射线诱变的先河。目前果蝇还作为人类基因组计划和行为遗传学以及神经生物学的模式生物,可以说果蝇已成为遗传学各分支学科的最常用实验动物之一,实验室培养果蝇是一项基础技术。现介绍笔者在果蝇饲养方面一些技巧和注意事项。     

昆虫TMED基因进化及家蚕TMED基因表达模式分析

跨膜p24 (transmembrane emp24 domain, TMED)基因与哺乳动物的免疫反应、信号传导、生长发育和疾病发展等密切相关。然而，昆虫中仅有果蝇TMED的报道。本研究从基因组鉴定了家蚕、赤拟谷盗、烟草天蛾和意大利蜂的TMED家族基因，并发现1个α类、1个β类、1个δ类和多个γ类的TMED家族基因成员构成模式产生于膜翅目分化前昆虫的共同祖先，而果蝇类TMED家族成员构成在进化中形成了独特模式。昆虫TMED家族γ类基因进化速度较快，分化成了TMED6-like、TMED5-like和TMED3-like这3个独立的亚类。TMED5-like基因在膜翅目昆虫发生了丢失，在鳞翅目昆虫祖先中发生了复制，在果蝇类发生了重复。昆虫TMED蛋白除具有典型的TMED结构特征外，还有明显的信号肽。家蚕7个TMED基因分布在6条染色体上，1个基因为单外显子，6个基因为多外显子。从幼虫组织克隆了家蚕7个TMED基因的开放阅读框(open reading frame, ORF)全序列并登录到GenBank数据库。BmTMED1、BmTMED2和BmTMED6在家蚕各个时期和组织中均表达，所...