果蝇通过“无痛”蛋白感知热毒

由Makoto Tominaga教授和Takaaki Sokabe博士领导的日本国家生理学研究所的研究小组发现,果绳有感知热毒的感受器。该研究结果刊登在2008年10月1日出版的《Journal of Neuroscience》杂志上。果绳如何感知热毒从而避免中毒的机理目前还是未知的。该研究小组研究了“无痛”蛋白（“Painless”protein）的功能,因为其对苍绳的热毒回避行为非常重要。已有推测认为这种蛋白是瞬时受体电位（TRP）的通道之一,该通道能直接感知热毒。     

细胞周期蛋白B基因与果蝇感受器细胞谱系

果蝇感受器由特定谱系的产生所形成⒚本文报导与控制化学感受器细胞谱系特化基因ｐ ｏｘｎ 起相互调控作用的一个基因突变体的分离和鉴定的结果⒚该突变体在基因纯合状态时,其刚毛上的化学和机械感受器的数目和形态出现异常⒚分子和细胞遗传学研究表明 Ｐ 转位子插入到 ｃｙｃ Ｂ 基因的 ５′调控区域内⒚     

果蝇热激蛋白的研究进展

热休克蛋白(heat shock proteins,HSPs)是生物体受到应激刺激时诱导产生的一组保守性蛋白,普遍存在于各种生物体中。近年来,果蝇Drosophila作为生命科学与人类疾病研究的重要模式生物,其热激蛋白的研究取得了许多新的进展。文章对果蝇热激蛋白的类别、热激蛋白基因的表达调控机制、热激蛋白的分子伴侣功能、调节细胞存亡和影响发育及寿命等相关生物学功能进行综述,并对热激蛋白在神经退行性疾病治疗中的应用前景作展望。     

果蝇脑内有感知环境温度的神经元

大型动物用来监测环境温度变化的传感器在身体周围,人们普遍认为小型动物也是一样的。例如,人们假设昆虫是通过它们的触角来探测环境温度的。但科学家却在果蝇身上发现了能探测环境温度的大型热响应神经元,而且这些神经元还位于脑内。4种前脑神经元通过激发dTrpA1离子通道来对温度做出反应,研究人员假设,这样可提示果蝇去寻找更为适宜的环境。这些通道是破坏有害昆虫及传播疾病的昆虫热喜好行为的潜在目标。     

人源Tau蛋白截短片段转基因果蝇模型的建立

人Tau蛋白是一种主要的细胞骨架蛋白,由Tau蛋白组成的神经纤维缠结是阿尔茨海默病的两大病理特征之一,C末端缺失的Tau已经证实是神经纤维缠结的组份之一,体内体外实验已经证实,Tau蛋白可以是多种蛋白酶的水解底物。但是,Tau蛋白水解产生的截短片段在阿尔茨海默病中的作用目前还不清楚。为了能够在在体水平研究Tau蛋白截短片段的毒性机制,将Tau蛋白截短成不同的截短片段:Tau1-44、Tau45-441、Tau45-230、Tau231-441。利用显微注射的方法构建Tau基因截短片段的转基因果蝇,并利用果蝇中的UAS/GAL4系统驱动截短的Tau蛋白片段在果蝇的眼睛中异位表达,该实验结果发现在果蝇眼睛中过表达Tau蛋白截短片段并没有对果蝇眼睛的发育造成明显的毒性,从而推断Tau蛋白水解是机体的一种自我保护机制。     

果蝇大脑感知声音和重力机制与人相似

东京大学研究人员在3月12日出版的《自然》杂志上报告说，他们经实验确认果蝇触角根部的感觉神经能和人类的耳朵一样感知声音和重力，其与声音和重力相关的脑神经回路与人类极为相似。     

“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。     

黑腹果蝇头部中RNA结合蛋白RBP9的互作蛋白筛选

【目的】筛选RNA结合蛋白RBP9在黑腹果蝇Drosophila melanogaster头部中的互作蛋白。【方法】利用CRISPR/Cas9基因组编辑技术,分别将3×Flag和V5标签编码序列插入到黑腹果蝇成虫头中RBP9和FNE基因起始密码子ATG的后面,构建黑腹果蝇转基因品系3×Flag-RBP 9/3×Flag-RBP9(3FRBP9)和V5-FNE/V5-FNE(VFNE);利用免疫沉淀和质谱法鉴定黑腹果蝇3FRBP9和野生型品系成虫头部中RBP9的互作蛋白并进行生物信息学分析。利用免疫共沉淀方法检测RBP9与FNE蛋白之间的相互作用。【结果】质谱法从黑腹果蝇成虫头部共鉴定了190个与RBP9相互作用的蛋白,其中包括ELAV和FNE。KEGG富集分析显示这些蛋白的基因主要参与核糖体、碳代谢、三羧酸循环、氨基酸生物合成等通路。免疫共沉淀实验结果验证了RBP9与FNE蛋白之间存在相互作用。【结论】RNA结合蛋白ELAV家族成员在黑腹果蝇成虫头部中具有相互作用。本研究为RBP9在果蝇神经系统发育中的功能研究提供了重要实验依据。     

抗果蝇Dxl6蛋白抗体的制备及特异性分析

为了研究果蝇中SR蛋白家族新成员Dxl6的功能,通过RT-PCR得到Dxl6的全长cDNA,并根据Dxl6基因产物的功能区,分别将Dxl6中间区域（Dxl6 middle part, Dxl6MP）、Dxl6 C末端RS结构域（Dxl6 RS domain, Dxl6RSD）序列亚克隆至pGEX-4T-1(His)6C 及pET32a 表达载体中,表达和纯化获得融合蛋白。用纯化的融合蛋白GST-Dxl6RSD-His和GST-Dxl6MP-His免疫家兔,分别得到抗Dxl6RSD和抗Dxl6MP两种抗体。WESTERN BLOT结果显示两种抗体能特异地识别在原核表达系统内表达的抗原,抗Dxl6RSD的抗体对果蝇组织中的Dxl6具有较高的特异性。Abstract: In order to study the function of Dxl6 which is a novel member of SR protein family, its cDNA was cloned by RT-PCR, and the sequences of its RS domain and its middle part were subcloned into two fusion express vectors, pGEX-4T-1His（6）C and pET32a. After expressing in E.coli BL21, the truncated proteins of Dxl6 RS domain part and Dxl6 middle part in pGEX-4T-1His（6）C were purified and used to immunize rabbits. Purified antibodies against the RS domain and Dxl6 middle part were obtained by affinity chromatography with the expressed products of Dxl6 RS domain part and Dxl6 middle part in pET32a, respectively. The result shows the antibody against Dxl6 RS domain has a good specificity to Dxl6 in Drosophila larvae by Western blot analysis.     

果蝇spen蛋白的抗体制备、组织特异性表达及功能分析

Spen家族蛋白参与多种生物学过程,包括神经元细胞的命运、神经元突起延伸的调节、细胞周期调控等,并且是联系Notch信号途径和生长因子受体途径的关键分子。最近的研究表明spen基因在果蝇的眼睛、翅膀和腿组织中参与Wnt信号转导。但该基因在果蝇中的功能还有很多不明确之处。文章采用基因克隆、原核表达及亲和层析等方法制备并纯化了黑腹果蝇spen的C端6×His-spen融合蛋白,以纯化的融合蛋白免疫大鼠获得了抗spen的多克隆抗体。利用制备的抗体进行免疫染色结果显示spen蛋白定位于细胞核内,并且在大脑、脂肪体、血细胞、肠和唾液腺等组织中表达量较高。分析野生型和突变体果蝇血细胞的噬菌作用,发现spen蛋白低表达的突变体吞噬外来异物明显低于野生型,结果表明spen蛋白能够调节血细胞的吞噬功能。     

FADD形成淀粉样蛋白纤维及其在果蝇免疫信号传递中的作用

探究果蝇FADD(Fas-associateddeathdomain-containingprotein)淀粉样蛋白纤维的形成及对IMD(Immune deficiency)信号通路中信号传递的影响,有助于更清楚地了解昆虫先天免疫信号通路中的调节机制,为其他物种的免疫调控提供参考。通过原核表达纯化dFADD蛋白、硫黄素T结合和透射电子显微镜观察等鉴定dFADD在体外纤维的形成;通过构建dFADD真核表达载体,SDD-AGE检测、共聚焦显微镜观察等探究dFADD在果蝇S2细胞内纤维聚合物的形成;构建dFADD结构域突变体,检测纤维形成的关键结构域及对IMD信号传递的影响。结果表明,dFADD在体外和细胞水平上都能聚合形成淀粉样蛋白纤维聚合物;纤维的形成是由dFADD的DED (Death-effector domain)结构域决定的,当DED结构域缺失时,dFADD以单体形式存在;双荧光素酶报告系统的检测结果显示,dFADD只有形成纤维时,才能诱导下游抗菌肽的表达,表明纤维形成是IMD信号传递的关键。本研究揭示了dFADD通过形成淀粉样蛋白纤维参与IMD信号通路中介导IMD与Dredd级联传导的作用,进一步加深了对淀粉样蛋白纤维不仅在哺乳动物,也在昆虫的免疫信号通路中传递信号这一保守功能的认识。     

“关于果蝇的遗传学问题”专题复习例解

以果蝇为线索,从不同的视角选择了与果蝇相关的素材编制成典型例题,将遗传学的主要问题串联起来,展开专题复习,通过精讲精练,让学生举一反三,触类旁通,提高学生解决相关遗传学问题的兴趣和能力。     

沙丁胺醇对黑腹果蝇基因组稳定性、细胞凋亡和蛋白表达的影响

【目的】已有研究表明,食用了饲喂以沙丁胺醇为主要成分的瘦肉精的动物肉类后,瘦肉精成分会在人体内富集,摄入过量沙丁胺醇会对生物体造成不良影响,但是,其具体毒性作用机理目前尚不明确。作为一种模式生物,黑腹果蝇Drosophila melanogaster与哺乳动物的基因具有较高的同源性,且具有繁殖周期短、方便进行遗传操作等优势。因此,我们通过研究过量沙丁胺醇对黑腹果蝇基因组稳定性、细胞凋亡和蛋白表达的影响,来探究它对生物体毒性作用的机理。【方法】将野生型黑腹果蝇3龄幼虫用含沙丁胺醇（120 μg/mL）的饲料饲喂2 h后,对幼虫翅成虫盘进行H2Av抗体免疫染色。选取rpr-lacZ转基因黑腹果蝇1龄幼虫用含沙丁胺醇（40 和120 μg/mL）的饲料饲喂,对幼虫翅成虫盘进行lacZ活性测定。提取沙丁胺醇处理后的野生型3龄幼虫总蛋白,采用SDS-PAGE比较对照组和实验组蛋白表达的差异,并通过质谱分析差异蛋白的氨基酸序列。【结果】沙丁胺醇处理后,经免疫荧光染色发现野生型黑腹果蝇幼虫翅成虫盘部分细胞中组蛋白H2Av的量有显著增加。随着沙丁胺醇浓度的增加,转rpr-lacZ报告基因黑腹果蝇成虫盘细胞lacZ活性增强。采用SDS-PAGE和质谱分析表明,沙丁胺醇处理后黑腹果蝇肌动蛋白（Actin-87E）和异柠檬酸脱氢酶表达量上升。【结论】沙丁胺醇处理会引起黑腹果蝇细胞核DNA损伤,对基因稳定性有显著影响,并且会促进细胞凋亡和蛋白表达的改变。沙丁胺醇可能通过促进肌肉收缩和加速生物体能量代谢这两方面来减少脂肪积蓄。     

敲除核糖体蛋白L8对果蝇发育的阻滞与细胞凋亡紧密相关

核糖体蛋白L8是核糖体60 S大亚基的一个组分, 参与蛋白质合成. 尽管L8蛋白参与果蝇的正常发育过程, 但对其作用机理仍不清楚. 为了探讨其相关分子机制, 通过RNAi技术消除L8蛋白, 同时从体内和体外探测其对果蝇发育的影响. 结果发现, L8RNAi能导致胚胎或一期幼虫致死、幼虫发育迟缓、眼睛和翅膀形态严重缺陷, 并且显著减少S2培养细胞的数目, 表明L8对果蝇的发育起至关重要的作用. 用吖啶橙对果蝇翅膀disc染色表明, L8消除后能引起明显的细胞凋亡发生. 对一些细胞凋亡(p53, hid, reaper, Dark, Dcp-1)和细胞周期(cdc45, MCM3, cyclin B, incenp)调节因子的RT-PCR分析很好地支持了L8缺失造成的表型, 而它们表达水平的变化和其在诱导细胞凋亡和细胞周期阻滞中的作用一致. 上述结果表明, L8的消除能严重损伤果蝇发育, 此过程与细胞分化阻滞和细胞凋亡紧密相关, 其间p53可能发挥了关键的作用.     

果蝇大脑内存在“热敏元件”

苍蝇不像人类可以改变环境温度，为了生存它们需要选择温度合适的地方活动，美国布兰迪斯大学最新研究认为果蝇体内有类似热敏元件的组织。研究结果发表在11日《自然》杂志上。     

果蝇脑内多巴胺水平过高诱发雄性果蝇之间的“同性之恋”

5月21日在线发表在《Journal of Neuroscience》杂志上发表了中国科学院上海生命科学院对果蝇求偶行为的最新研究成果,该研究发现果蝇脑内多巴胺水平过高诱发雄性果蝇之间的“同性之恋”。求偶行为对于动物物种的繁衍和其对环境的适应都是非常重要的。果蝇的求偶行为是一个复杂     

“酸解低渗敲打压片法”制备果蝇唾液腺染色体标本

对已报道的果蝇唾液腺染色体压片方法进行比较和综合,提出了一种可制备出效果良好染色体标本片的改进方法,技术要点包括酸解除脂肪组织,低渗使细胞胀大、染色体分散,敲打组织使其更易分散等。详细阐述实验流程及注意事项,旨在为教师和学生在相关课程教学中更好地开展本实验提供参考。     

“摩尔根的果蝇杂交实验(第2课时)”教学设计

本节课的教学设计以新课程理念作为主要的指导思想,根据学生的具体情况和学校的教学资源,为学生创设了以假说-演绎法分析果蝇眼色遗传为主线、亲身参与果蝇杂交实验的基本过程,为载体的探究性学习课程。     

家蚕微孢子虫极管蛋白1 (NbPTP1) 在果蝇S2细胞中的表达与糖基化修饰

极管蛋白(Polar tube protein)是极管的主要成分,能特异性定位于微孢子虫极管,在微孢子虫侵染宿主过程中发挥重要作用。文中分析了家蚕微孢子虫极管蛋白1中潜在的O-、N-糖基化修饰位点,克隆了家蚕微孢子虫极管蛋白1全基因序列,并将其插入带有V5和His标签的真核表达载体pMT/Bip/V5-His A中,成功构建了pMT/Bip/V5-His A-NbPTP1重组质粒,经转染果蝇S2细胞后,发现NbPTP1基因能在果蝇细胞中高效表达。此外,Lectin blotting和β-消除反应分析结果表明:果蝇S2细胞内表达的NbPTP1具有O-糖基化修饰特征。以上结果为研究NbPTP1的糖基化修饰特征与其功能之间的关系提供了基础,有助于揭示微孢子虫侵染机制,建立可行有效的微孢子虫病诊断和防治措施。