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家蚕微孢子早(Nosema bombycis)基因组学研究——核糖体蛋白基因及rDNA序列特征分析

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目录

文摘

英文文摘

第一章 文献综述

1.1 概述

1.2 微孢子虫的分类与进化地位研究

1.3 微孢子虫的生物学特征研究

1.3.1 微孢子虫孢子形态学特征

1.3.2 微孢子虫的超微结构

1.4 微孢子虫基因组与蛋白质的研究

1.4.1 微孢子虫基因组的研究

1.4.2 微孢子虫蛋白质的研究

1.5 微孢子虫核糖体的研究

1.5.1 核糖体的基本特征及其在生命进程中的重要作用

1.5.2 微孢子虫rDNA的研究

1.5.3 rDNA区的多态性与微孢子虫的变异

1.5.4 微孢子虫核糖体蛋白的研究

第二章 引言

2.1 研究背景

2.2 研究目的意义

2.3 主要研究内容

2.4 实验技术路线

第三章 家蚕微孢子虫核糖体蛋白基因分析

3.1 材料与方法

3.1.1 材料

3.1.2 方法

3.2 结果与分析

3.2.1 家蚕微孢子虫核糖体蛋白基因的鉴定与序列特征

3.2.2 家蚕微孢子虫核糖体蛋白基因在基因组上的分布

3.2.3 家蚕微孢子虫核糖体蛋白基因中的内含子

3.2.4 家蚕微孢子虫核糖体蛋白基因的启动子与调控序列的分析

3.2.5 核糖体蛋白基因在五种微孢子虫中的共线性分析

3.2.6 家蚕微孢子虫核糖体蛋白基因的系统进化地位

3.3 结论与讨论

第四章 家蚕微孢子虫核糖体RNA基因的序列多态性及其染色体定位研究

4.1 家蚕微孢子虫rDNA在染色体上的定位研究

4.1.1 材料与方法

4.1.2 结果与分析

4.1.3 结论与讨论

4.2 家蚕微孢子虫核糖体RNA基因的序列多态性研究

4.2.1 材料与方法

4.2.2 结果与分析

4.2.3 结论与讨论

第五章 家蚕微孢子虫rDNA中的MITEs插入序列(insert sequence,IS)分析

5.1 材料与方法

5.1.1 实验材料与数据来源

5.1.2 仪器与试剂

5.1.3 实验方法

5.2 结果与分析

5.2.1 家蚕微孢子虫rDNA序列中插入序列的鉴定与特征

5.2.2 含有MITEs插入序列LSU rRNA和SSU rRNA的二级结构分析

5.2.3 家蚕微孢子虫中含MITEs插入rDNA序列的转录活性研究

5.2.4 核糖体中MITEs插入序列的组装功能性验证

5.3 结论与讨论

第六章 家蚕微孢子虫70S核糖体形成机制初探

6.1 材料与方法

6.1.1 材料

6.1.2 方法

6.2 结果与分析

6.2.1 不同物种间rDNA序列长度的与二级结构比较

6.2.2 物种间核糖体蛋白序列与结构的比较

6.2.3 家蚕微孢子虫rDNA及核糖体蛋白对70S核糖体形成的贡献

6.3 结论与讨论

第七章 一株感染家蚕的新微孢子虫(Vairimorpha sp.BM)的分离与鉴定

7.1 材料与方法

7.1.1 材料与试剂

7.1.2 主要仪器与设备

7.1.3 实验方法

7.2 结果与分析

7.2.1 Vairimorpha sp.BM形态特征观察

7.2.2 Vairimorpha sp.BM微孢子虫的染色体核型

7.2.3 Vairimorpha sp.BM微孢子虫的rDNA序列分析

7.2.4 Vairimorpha sp.BM的系统发育分析

7.2.5 感染Vairimorpha sp.BM微孢子虫的家蚕症状

7.3 结论与讨论

第八章 综合与结论

论文的创新点

参考文献

附录

在校期间发表和撰写的论文及参研的课题

致谢

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摘要

微孢子虫(Microsporidia)是一类具有70S型核糖体的、专性细胞内寄生的单细胞真核生物,广泛寄生于昆虫、鱼、兔、产毛动物、啮齿类及灵长类。第一个被人类认识微孢子虫种是家蚕微孢子虫,它由Nageli在1857年于家蚕中发现并命名,此后陆续有很多新的种类被分离鉴定,迄今已有超过160个属1300多种。1959年在免疫缺陷型病人体内发现了微孢子虫,后来发现有8属14个种可以感染人类,特别是免疫缺陷型病人。自从发现微孢子虫可以感染人类后,科学界歼始对微孢子虫高度关注。过去微孢子虫曾被认为是没有线粒体的原始的真核生物,但近年来的研究推翻了这种观点,NCBI中将微孢子虫归属于真菌类,其呈现出较为原始特征的原因被认为是经历了简化进化的过程;同时,有学者通过实验证明微孢子虫具有简化的线粒体细胞器——“线体”。家蚕微孢子虫是微孢子虫属的典型种,由它引发的家蚕微粒子病是蚕业生产上的毁灭性病害,而对微粒子病的防控目前还没有有效的方法,这也是蚕学界当前研究的重点和难点。1968年,Ishihara和Hayashi通过蔗糖密度梯度超速离心发现微孢子虫核糖体具有原核特征,其具有原核生物特有的70S核糖体由50S和30S两个亚基组成。微孢子虫作为一种真核生物,却具有原核型特征的核糖体,这一现象产生的原因还不清楚。1994年,日本学者认为家蚕微孢子虫只有一个rDNA拷贝,这与其它微孢子虫有很大差异。近年来,我们通过全基因组霰弹法对家蚕微孢子虫CQ1株进行全基因组测序,有机会对其核糖体蛋白及rDNA进行全景式的分析,以期回答微孢子虫核糖体的相关问题。
   本研究主要通过核糖体蛋白基因与rDNA序列两方面进行家蚕微孢子虫核糖体的全面分析,首先对基因组中的核糖体蛋白基因进行鉴定及其在基因组中的分布情况和不同微孢子虫间的基因组排布进行分析;对rDNA的研究主要集中在rDNA在基因组中的分布情况和rDNA在染色体上的定位分析,不同地区来源的家蚕微孢子虫的rDNA序列的多态性,以及家蚕微孢子虫被MITEs元件插入后其活性的研究等方面进行开展;最后,利用同多个物种间序列与结构分析的结果进行了家蚕微孢子虫70S核糖体成因的初步探讨。
   1.家蚕微孢子虫核糖体蛋白基因的鉴定与分析
   通过全基因组扫描与同源序列比对,我们在家蚕微孢子虫基因组中共鉴定出130条核糖体蛋白序列,它们对应于73个核糖体蛋白基因,其中大亚基蛋白43个,小亚基蛋白30个;其中有三个核糖体蛋白基因含有较短的内含子,通过其对应的EST序列得到了证明,并且这些内含子的结构同其它微孢子虫中核糖体蛋白内含子的结构一致。对核糖体蛋白上游500bp的序列进行了启动子和调控元件预测,发现在这些序列中存在保守的

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