导读:本文包含了低氧应答论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:低氧,斑马鱼,高通量测序,凋亡
低氧应答论文文献综述
胡星星,产久林,许强华[1]（2018）在《斑马鱼对急性低氧的应答及转录组初步分析》一文中研究指出低氧被定义为水体中溶解氧(dissolved oxygen,DO)含量小于2.0 mg/L的现象。低氧影响鱼类的生长和繁育,严重低氧会导致其死亡。本研究以正常氧浓度(6.7 mg/L DO)为对照,应用第二代高通量测序技术分析2.7%与0.7%氧浓度下斑马鱼各组织转录组水平的变化。GO富集分类结果显示,与常氧比较,2.7%氧浓度胁迫的斑马鱼鳃、肝脏组织的基因表达量存在显着差异,鳃组织差异表达基因主要参与生理节律、血液循环等生物过程;肝脏差异表达基因主要参与能量代谢相关生物过程。0.7%氧浓度胁迫的斑马鱼心脏差异表达基因主要参与心血管系统发育、细胞增殖等生物过程。通过TUNEL FITC检测鳃组织细胞凋亡情况,结果显示,经2.7%DO处理的斑马鱼鳃组织细胞存在大量凋亡;q-PCR结果显示促凋亡基因p53、caspase3基因表达量显着增高。研究低氧环境对鱼类生命活动的影响,揭示鱼类对低氧应答的分子机制,有利于完善鱼类适应低氧的机制。(本文来源于《2018年中国水产学会学术年会论文摘要集》期刊2018-11-15）
周莉娜[2]（2018）在《植物半胱氨酸氧化酶和硫化氢在拟南芥低氧胁迫应答反应中的功能及其机制研究》一文中研究指出在动植物细胞中,氧依赖的N末端规则(N-end rule)信号通路介导的N末端半胱氨酸残基的氧化决定某些特异蛋白的稳定性。近期发现,植物半胱氨酸氧化酶PCOs(plant cysteine oxidases)以O2为辅基参与氧化乙烯应答转录因子第七家族ERFVII(ethylene response transcription factor VII)成员的N末端半胱氨酸残基,从而调控它们在植物细胞中的稳定性。该家族蛋白成员在低氧条件下处于稳定状态,故而能够激活植物细胞内低氧分子应答反应信号通路,而在常氧条件下,该蛋白发生降解,低氧应答信号被抑制。在拟南芥中,PCO家族主要由5个成员构成,PCO1和PCO2作为氧感知器参与感知植物细胞内氧浓度变化,然而,PCO3、PCO4和PCO5的功能目前尚不清楚。另外,气体信号分子H_2S(hydrogen sulfide)在动物中作为氧感知器参与调控由低氧诱导引发的相关疾病。但是,H_2S在植物低氧应答信号中的作用机制目前仍不完全清楚。本研究以拟南芥野生型Col-0以及PCOs相关的T-DNA插入突变体为材料,通过形态学比较、生理生化检测、生物信息学分析、实时定量q RT-PCR和基因工程等实验技术手段从生理生化、细胞和分子水平研究了PCOs和H_2S在拟南芥氧感知和应答低氧胁迫过程中的分子作用机制。主要研究结果如下:1.通过统计拟南芥野生型与PCOs相关突变体之间的种子萌发率和种子萌发速率发现,pco1pco2、pco4pco5和pco1pco2pco4pco5的种子萌发速率明显低于野生型和PCOs相关的单突变体,且pco1pco2pco4pco5的种子萌发率只有45%,约为野生型种子萌发率的一半。2.通过观察统计野生型与PCOs突变体在正常生长条件下的植株表型、根长、莲座叶数量及叶面积发现,pco1pco2、pco4pco5和pco1pco2pco4pco5的初生根长度显着小于PCOs单突变体和野生型的根长。此外,它们的莲座叶数量减少,叶片变小,尤其是pco1pco2pco4pco5生长发育迟缓,莲座叶数量不及野生型叶片数的50%,叶面积只有野生型叶片的叁分之一大小,而且花粉出现败育。PCOs单突变体表型与野生型无明显差异,表明PCOs成员之间可能存在功能冗余。3.对不同植物物种间的PCOs进行进化树分析,根据氨基酸序列以及PCOs在转录调控过程中蛋白成员之间的相关性,将PCOs分为两个亚类:一类为低氧诱导表达的PCO1和PCO2(clade I),另一类为非低氧诱导表达的PCO3、PCO4和PCO5(clade II)。4.将构建的35S::PCO3-GFP、35S::PCO4-GFP、35S::PCO5-GFP表达载体利用AGROBEST技术手段转入拟南芥幼苗,通过激光共聚焦观察发现,PCO4与PCO5主要定位于细胞质和细胞核内,这与PCO1和PCO2的亚细胞定位结果相一致,而PCO3只定位于细胞质中。5.在低氧处理后,GUS组织化学染色结果显示,PCO3与PCO4在拟南芥中属于组成型表达,而低氧胁迫能够诱导PCO3主要在根伸长区表达,PCO4主要在植物叶片和根原基处大量表达。6.q RT-PCR检测分析结果显示,PCOs相关缺失突变体在常氧条件下能够诱导低氧应答关键基因的组成性表达,而且在N-end rule相关突变体prt6和ate1ate2中同样能够诱导低氧标志基因表达量上调,表明在拟南芥中,PCOs中的clade II也参与调控低氧应答反应,暗示出clade I和clade II都能够调控植物中N-end rule介导的氧感知机制信号途径。7.Evans blue与DAB染色显示,拟南芥野生型经外源H_2S预处理后,水淹低氧处理3天的拟南芥叶片只有少部分被染为蓝色(Evans blue),且DAB染色也较H_2S非预处理组浅。此外,通过检测植物的抗氧化能力发现,外源H_2S预处理对SOD(superoxide dismutase)活性无显着性影响,但明显提高了水涝低氧胁迫36 h后GSH(glutathione)的含量。与此同时,q RT-PCR显示H_2S预处理明显降低了常氧与低氧胁迫条件下拟南芥中程序性细胞死亡标志基因PR1(pathogenesis related gene 1)的表达水平,表明外源H_2S预处理降低了水淹低氧胁迫后拟南芥细胞内H2O2积累,减轻了植物细胞死亡程度。8.通过在荧光显微镜下观察外源H_2S预处理和非预处理组拟南芥根尖H_2S特异性荧光强度,发现外源H_2S处理增强了植物细胞内源H_2S的含量,并证明低氧胁迫能够诱导细胞内产生H_2S。同时q RT-PCR检测结果显示,H_2S预处理后拟南芥中H_2S合成与分解相关关键基因DES1(L-cysteine desulfhydrase 1)、CYS-C1(cyanoalanine synthase-C1)及OASA1(O-acetylserine(thiol)lyase(OAS-TL)isoform A1)表达量明显升高,有利于维持在常氧或低氧胁迫条件下植物细胞内源H_2S含量在正常的生理水平范围之内。9.外源H_2S预处理影响了内质网胁迫(ER stress)相关的非折迭蛋白应答反应UPR(unfolded protein response)标志基因ZIP17(basic leucine zipper 17)、ZIP28(basic leucine zipper 28)、BIP1(binding protein 1)、BIP3(binding protein 3)、TIN1(tunicamycin induced 1)、PDI6(protein disulphide isomerase6)、ERO1(ER oxidoreductase 1)、CNX1(calnexin 1)和CRT1(calreticulin1)的表达量变化,表明H_2S很可能通过调节植物细胞内蛋白质的正确折迭来提高植物抗水涝低氧胁迫的能力。综上所述,在拟南芥中,PCOs中的clade I和clade II都参与调控氧依赖的N-end rule相关氧感知机制与低氧应答反应。而且H_2S通过影响低氧胁迫条件下蛋白的正确折迭来调控拟南芥的水涝低氧应答反应,最终缓解低氧胁迫对植物细胞造成的死亡。本研究有望未来拓宽研究思路,将N-end rule氧感知机制与H_2S的分子作用机制结合,通过探究H_2S对N-end rule信号途径的直接或间接调控机理,为农作物改良提供理论依据和实践方案。(本文来源于《兰州大学》期刊2018-04-01）
郭洪洪[3]（2018）在《叁角鲂（♀）×翘嘴鲌（♂）杂种F_1生长、形态、肌间刺分析和团头鲂CITED3重复基因克隆及低氧应答分析》一文中研究指出为探讨叁角鲂、翘嘴鲌及其杂交子代的生长、形态及肌间刺等性状的特性,本研究开展了广东东江叁角鲂(MT)与长江水系翘嘴鲌(CA)远缘杂交,获得了东江叁角鲂♀×翘嘴鲌♂新型鲂鲌杂交F_1优良组合。以团头鲂(MA)♀×翘嘴鲌♂杂交F_1、叁角鲂、翘嘴鲌、团头鲂自交子代4个群体为对照群体,比较分析了MT♀×CA♂杂交F_1子代的生长性能、形态差异和肌间刺特征。结果显示,(1)土池同池生长性能分析显示,1龄时,MT♀×CA♂、MA♀×CA♂表现出显着(P<0.05)的超父本CA杂种优势;2龄时,MT♀×CA♂、MA♀×CA♂表现出显着的超双亲生长优势;3龄时,MT♀×CA♂不仅具显着的超双亲生长优势,且体质量也显着高于MA♀×CA♂。(2)MT♀×CA♂的可数和可量性状多数表现为中间型。可数性状的分析结果显示,MT♀×CA♂臀鳍条等多个性状介于父母本之间,平均杂种指数为65.00,接近于中间值,略偏向于父本CA。可量性状分析表明MT♀×CA♂有7个性状分别与父母本显着性差异,平均杂种指数为51.61,接近理想的中间值。聚类分析显示鲂鲌杂种MT♀×CA♂和MA♀×CA♂聚为一支,MT和MA聚为一支,然后这两支汇聚后与CA聚为一支。主成分分析得到累计贡献率达56.02%的3个主成分,反映了鱼体高、躯干、头部和尾部的形态变异;通过构建5个群体的判别函数进行判别分析,判别准确率为87.1%~100.0%。(3)肌间刺分析结果显示MT♀×CA♂总肌间刺127.0根,在母本叁角鲂(124根)和父本翘嘴鲌(137根)之间,并显着低于鲂鲌杂种MA♀×CA♂(133根)。5种鱼肌间刺的形态被分为7种类型,MT♀×CA♂肌间刺形态复杂程度处于父母本之间。研究表明,东江叁角鲂(♀)×翘嘴鲌(♂)F_1杂种表现出生长快、形态优、肌间刺少且形态简单等优良性状,有望进一步培育优良鲂鲌杂交新品种。团头鲂为我国重要的经济鱼类之一,但因耐低氧特性使其在养殖中易发生缺氧死亡。CITED家族(CITED1-4)为缺乏典型DNA结合区域的转录辅助因子,与CPB/p300参与缺氧诱导因子1(HIF-1)的转录共激活调控网络。为进行耐低氧团头鲂品系的选育研究,本研究克隆并分析了团头鲂CITED3基因以及初步探讨了该基因的低氧应答分析。本研究获得的团头鲂Cited3a和Cited3b开放阅读框分别为756-bp和723-bp,编码氨基酸分别是251个和240个,与草鱼Cited3a/-3b序列相似度分别高达90%以上,而团头鲂Cited3a和Cited3b序列相似度则为67%。团头鲂Cited3a/-3b mRNA表达模型相似,属于母源性表达,在8-hpf时期表达量达到最高,在成鱼肾脏中表达量最高。整胚原位杂交结果显示在胚胎发育早期,脑、内脏和尾部可检测到Cited3a/-3b mRNA信号,发育中期内脏和尾部可检测到Cited3a/-3b mRNA信号,发育晚期则只能在脑中检测到Cited3a/-3b mRNA信号。团头鲂低氧胁迫实验发现低氧应激不仅能诱导胚胎中Cited3a和Cited3b mRNA的表达上调,也能诱导幼鱼肾、肝和脑Cited3a mRNA的表达量上调,肾和脑Cited3b mRNA的表达量上调,表明团头鲂CITED3基因的表达机制受到低氧的调控。本研究为CITED3基因功能的保守与分化方面的研究补充了一定的信息,并初步阐明了该基因在低氧应答下的表达模型。(本文来源于《上海海洋大学》期刊2018-03-29）
安志芳,魏琳娜,王志洁,魏莲,魏登邦[4]（2017）在《高原鼢鼠p53基因的克隆及其对不同低氧环境的应答》一文中研究指出目的为了明确高原鼢鼠p53基因序列的特异性以及p53对不同低氧环境的应答,研究了高原鼢鼠和大鼠p53基因在不同海拔条件下的表达水平。方法通过基因克隆的方法得到了高原鼢鼠p53基因的CDS区,同时利用生物信息学软件分析突变位点;通过O-RT-PCR法得到了高原鼢鼠和大鼠在不同海拔条件下(3300 m至2260 m)不同组织中p53基因的表达量。结果高原鼢鼠p53基因与地下鼠p53基因既有共同的变异位点,也有与其不同的变异位点;高原鼢鼠p53基因与其他地下鼠p53基因同源性高,突变点差异小,而与大鼠差异大。高原鼢鼠不同组织中p53基因的表达量随着海拔的下降(3300 m至2260 m)显着降低,但是在大鼠中p53基因的表达量随海拔的变化没有显着变化,并且高原鼢鼠中p53基因的表达量显着的高于大鼠中的表达量。结论生活环境对p53基因的变异有较大影响,同时高原鼢鼠p53基因表达水平对环境氧浓度非常敏感,而大鼠对环境氧浓度并不敏感。(本文来源于《中国生理学会内分泌代谢、比较生理与应激生理学术会议论文摘要汇编》期刊2017-07-13）
邵安文[5]（2017）在《转录因子Bclafl在持续性DNA损伤引起的细胞衰老及低氧应答中的作用与机制》一文中研究指出细胞应激反应是细胞应对外来或内源压力时的一系列应答反应,对于细胞稳态的维持和防止细胞癌变起到了关键的作用。调控信号通路的关键因素是相关转录因子,其含量、活性、修饰直接决定了相关下游基因的转录并最终决定细胞的命运。转录因子Bclaf1是一个功能十分重要的蛋白,与器官发育、肿瘤发生、细胞凋亡密切相关,然而关于其调控和功能的研究还十分缺乏。我们的研究发现Bclaf1参与到了低剂量、长时间DNA损伤诱导的细胞衰老(TIS)和低氧胁迫这两种细胞应激反应中。课题分为两部分对具体分子机制进行了探讨。课题第一部分内容研究的是Bclaf1在TIS中的作用及机制。实验建立了化疗药物Doxorubicin诱导的细胞衰老(TIS)体系,发现了 Bclaf1在其中起到了重要作用:本研究通过Western Blot和荧光定量PCR发现Bclaf1在TIS中会发生明显上调;RNAi沉默细胞内源性Bclaf1后,细胞衰老水平会显着降低。为探索Bclaf1上调机制,利用siRNA敲低DNA损伤应答的一系列相关分子,发现Bclaf1的上调依赖于ATM/Nemo/NF-κB信号通路;荧光素酶报告基因及染色质免疫共沉淀实验(ChIP)也进一步证明了 Bclaf1受到了 NF-κB家族p65和c-Rel直接转录调控。另一方面,为检测Bclaf1在诱导细胞衰老中发挥的作用,我们通过RNAi沉默细胞内源Bclaf1,发现衰老相关炎性因子IL-6、IL-8的转录水平受到明显抑制。对其调控机制进行研究时发现,调控IL-6和IL-8的转录因子C/EBPβ的水平受到Bclaf1的显着影响:RNAi沉默细胞内源Bclaf1后,C/EBPβ在TIS中的上调受到了显着抑制;ChIP实验表明Bclaf1能结合到C/EBPβ启动子区域。这些结果表明Bclaf1对于C/EBPβ有着转录调控的作用。另外,蛋白质免疫共沉淀实验发现Bclaf1与C/EBPβ的亮氨酸拉链区域能直接相互作用,后续实验发现在TIS中Bclaf1会协同C/EBPβ调控细胞因子IL-8的产生。最后,用结肠癌细胞系HT-29进行了裸鼠载瘤实验,结果显示,敲低Bclaf1对正常生长的肿瘤影响不显着,却严重降低了肿瘤对化疗药物Doxorubicin的敏感度。这些研究提示着Bclaf1的水平可能对化疗药物的治疗效果会产生较大影响。本课题的第二部分研究集中在Bclaf1在低氧应激中的调控及功能。发现Bclaf1在多种肿瘤细胞低氧处理后会发生上调。而敲低Bclaf1的细胞在低氧环境下的生长受到了显着抑制。在用Western Blot和荧光定量PCR进行信号通路的检测中发现Bclaf1的敲低显着抑制了 HIF1α的在低氧激活后的稳定性及转录活性。综上所述,我们的研究揭示了 Bclaf1在两种细胞应激反应中的重要作用:在持续性DNA损伤诱导细胞衰老中,Bclaf1在功能上像NF-κB信号通路中的一个放大器,直接被NF-κB上调,然后通过提高转录因子C/EBPβ的表达和活性,促进受NF-κB调控的炎性因子的分泌和细胞衰老;而在低氧应激中,Bclaf1会被转录因子HIF1转录调控,并在HIF1α的稳定性和功能调控上起到非常重要的作用。(本文来源于《中国农业大学》期刊2017-06-01）
陈楠[6]（2017）在《团头鲂phds基因家族参与低氧应答的分子机理解析》一文中研究指出团头鲂(Megalobrama amblycephala)作为我国重要淡水养殖鱼类,目前面临着种质资源退化以及养殖环境恶化的问题。和四大家鱼相比团头鲂缺氧耐受能力差,导致其很难适应急剧恶化的养殖环境,尤其是缺氧环境。另外,团头鲂自身性情暴躁、容易受惊,极易对不良环境产生应激。上述因素极大制约了团头鲂养殖的可持续发展。因此本研究对不同溶氧浓度及处理时间条件下团头鲂行为学、生理生化、非特异性免疫相关指标和环境应激相关蛋白表达进行了分析;同时获得了prolyl hydroxylases(phd)家族3个基因phd1、phd2和phd3序列,并对phds进行生物信息学、时空表达及甲基化水平等分析,为耐低氧团头鲂品种/品系的培育提供一定的理论基础。本研究主要结果如下:1.低氧处理前后团头鲂行为学变化低氧处理后团头鲂呼吸频率从常氧条件下的平均182次/min增加到平均245次/min,并且鱼嘴张合幅度增加,团头鲂也从水体底部和中部游到上层水体进行水面呼吸(Aquatic surface respiration,ASR)。当水体溶氧水平继续下降并且接近团头鲂窒息点溶氧0.5 mg/L时,团头鲂身体失去平衡。复氧处理后团头鲂上述行为也逐渐恢复到正常状态。整体上低氧处理后团头鲂自发性活动频率增加。2.低氧处理前后团头鲂生理生化指标变化团头鲂血红蛋白、高铁血红蛋白、血糖、Na+、琥珀酸脱氢酶和乳酸水平在不同溶氧(dissolved oxygen,DO)浓度包括对照(DO:5.5 mg/L)以及急性低氧(DO:3.5和1.0 mg/L)处理后,随着溶氧浓度的下降而逐渐升高,肝糖原水平逐渐下降。团头鲂血红蛋白、高铁血红蛋白、血糖和乳酸含量随着低氧时间(0.5 h和6 h DO:3.5 mg/L)延长而升高,Na+和肝糖原水平下降,琥珀酸脱氢酶含量不变。复氧后上述7项指标水平全部下降。3.低氧处理前后团头鲂非特异性免疫指标变化团头鲂干扰素alpha和溶菌酶水平随着溶氧浓度的下降而逐渐升高,而白蛋白水平则逐渐下降。另外,随着低氧时间的延长团头鲂干扰素alpha水平升高,而白蛋白和溶菌酶水平则降低。复氧后上述3项指标水平全部升高。4.低氧处理前后团头鲂环境应答蛋白的表达变化Western blot分析显示Heat shock protein 70(Hsp70)在团头鲂组织中表达两条带,其中较小的Hsp70条带通过hsp70内部核糖体进入位点翻译。较大Hsp70在团头鲂肝脏、脾脏、脑、鳃和肾脏中检测到表达,而较小Hsp70仅在肝脏、脾脏和鳃中检测到表达。Hypoxia-inducible factor 1 alphs(Hif-1α)在团头鲂肝脏、脾脏和鳃中的蛋白水平随着溶氧浓度下降以及低氧处理时间的增加而升高。5.团头鲂phds基因cDNA和启动子扩增及序列特征作者设计开发了基于生物信息学和多重PCR技术的高效c DNA和启动子扩增方案,获得了团头鲂phd1、phd2和phd3的c DNA全长和启动子序列,该方法也在其他鱼虾中进行了有效性验证。生物信息学分析显示3个phds基因均包含5个外显子(exons),编码的氨基酸序列都含有脯氨酸羟基化酶结构域P4Hc,该区域中包含3个铁离子结合位点(氨基酸H、D和H残基),而Phd2的N末端还有一个zf-MYND结构域。启动子分析显示Phd1和phd3启动子中都包含低氧应答元件(hypoxia response element,HRE)结合位点。双荧光素酶活性进一步分析显示phd3启动子中5个HRE位点对Hif-1α做出应答,其中HRE1、HRE2和HRE3应答活性较强。6.团头鲂phds的表达分析时空表达谱分析显示团头鲂phd1在胚胎发育过程中的眼囊期表达量最高;常氧条件下该基因在血液、脑和心脏中表达较高,但低氧处理后,其在血液、肌肉、脑、心脏和肠表达下降,在鳃表达升高。另外,作者也发现phd1可以通过选择不同的起始密码子而表达出两种蛋白,并且两种蛋白都位于细胞核中,其中较大蛋白可以促进细胞增殖。团头鲂phd2在16-细胞期、囊胚早期和囊胚中期表达量较高;常氧条件下该基因在肌肉和鳃表达最高,低氧处理后其在血液、肝脏、脾脏、肌肉和心脏中的表达量下降。而团头鲂phd3在胚胎发育的早期表达;常氧条件下该基因在肝脏表达最高,而低氧后其在所检测的9个组织中都上调表达。另外,作者也发现phd3存在两种不同的选择性剪接体,并且这两个剪接体都可被低氧诱导表达。7.TDN-PCR分析团头鲂phds甲基化水平团头鲂phd1在低氧敏感和耐受个体的肌肉组织中表达差异不显着,phd2在低氧敏感和耐受个体肌肉组织表达差异显着,而phd3在低氧耐受个体中表达量较高,在低氧敏感个体中几乎检测不到表达。为了分析候选基因启动子的甲基化对基因表达的影响,作者设计开发了特异性和灵敏性较高的Touch-down based nest-PCR(TDN-PCR)用于DNA甲基化分析,结果表明团头鲂低氧敏感和耐受个体的phd2和phd3启动子上CpG区域没有甲基化,而phd1启动子上有2个甲基化区域。为了进一步在团头鲂低氧敏感和耐受群体中分析phd1启动子区域的甲基化水平,作者利用TDN-PCR技术的高分辨率溶解曲线(high-resolution melting,HRM)方法对其进行了检测,结果显示团头鲂phd1启动子高甲基化程度与低氧敏感群体显着正相关。8.TDN-PCR分析鱼类phd1甲基化水平通过TDN-PCR扩增来自鲤形目、鲈形目和鳢形目的几种鱼phd1启动子并测序分析,结果显示鱼类phd1启动子甲基化越高则窒息点越高,鱼对低氧越敏感,即甲基化程度与窒息点呈正相关。(本文来源于《华中农业大学》期刊2017-06-01）
何燕[7]（2017）在《斑马鱼miR-125c在细胞低氧应答和胚胎发育中的功能》一文中研究指出低氧可以导致鱼类摄食量减少,生长减慢,胚胎发育受阻,甚至死亡,因此水中溶氧是影响鱼类生存和进化的重要环境因子。在机体应对低氧应激的过程中低氧诱导因子HIF-1α(Hypoxia-inducible factor 1α)是一个非常关键的转录因子,可通过与下游一系列靶基因的结合控制细胞低氧应答。另外近年来也发现MicroRNA(miRNA)作为一类非编码微小RNA,在低氧条件下对于调控细胞生存具有重要作用。之前的研究发现低氧可引起miR-125c的上调表达,但其在低氧调控中的作用机制和生物学功能仍不明确。因此本研究构建了包含miR-125c HRE(Hypoxia response element)位点的启动子重组质粒,分析了低氧条件下Hif-1α与miR-125c的调控关系;体内外实验验证了miR-125c的靶标;并证明了mi R-125c在细胞增殖、细胞周期、细胞凋亡的作用以及在斑马鱼胚胎发育中的功能。主要研究结果如下:1)MiR-125家族序列分析对多种硬骨鱼类、人和小鼠miR-125进化树分析表明,miR-125c与miR-125b的同源性较高,推测miR-125c与miR-125b在功能上存在相似性。多序列比对研究斑马鱼、青鳉、人和小鼠的miR-125家族成熟序列的保守性,结果发现,miR-125a/b/c种子序列完全保守。2)斑马鱼miR-125c受到Hif-1α的转录激活CoCl_2处理斑马鱼ZF4细胞后荧光定量PCR结果显示,随着低氧处理时间的增加,miR-125c的表达逐渐上升。启动子分析显示miR-125c启动子中包含4个HRE的结合位点,将含有4个HRE序列分别与pGL3-Basic连接构建重组质粒,转染HeLa细胞后检测发现,仅仅含有HRE1和HRE3的重组质粒可显着提高荧光素酶活性,说明HRE1和HRE3可能是miR-125c参与低氧应答的重要元件。低氧条件下(CoCl_2处理细胞12 h),ZF4细胞转染Hif-1αsiRNA,结果显示,Hif-1α敲降后内源性Hif-1α的表达量下降,相应的miR-125c的表达水平也下降,这进一步验证了miR-125c与Hif-1α的表达趋势一致,因此推测miR-125c受到Hif-1α的转录激活。3)Cdc25a是mi R-125c的靶基因生物信息学分析显示斑马鱼cdc25a-3’UTR中存在miR-125c的结合位点。双荧光素酶报告系统检测结果表明psiCHECK?-2-cdc25a-3’UTR(wt)和miR-125c mimics共转染可显着降低荧光素酶活性,而将突变质粒psiCHECK?-2-cdc25a-3’UTR和miR-125c mimics共转染后荧光素酶活性没有改变,说明miR-125c可通过“种子序列”UCCCUGAG与cdc25a基因3’UTR序列特异性结合,即cdc25a是miR-125c直接的靶基因。4)miR-125c负调控cdc25a的表达体外实验显示过表达miR-125c导致cdc25a mRNA和蛋白水平明显降低;而抑制miR-125c的表达则造成cdc25a mRNA和蛋白水平显着增加。将miR-125c mimics显微注射到斑马鱼胚胎后,荧光定量PCR检测发现miR-125c过表达可导致cdc25a的mRNA和蛋白表达量下降。此外,CoCl_2处理ZF4细胞后,cdc25a的mRNA和蛋白表达量都随着处理时间的增加而下降。因此体内外实验都显示miR-125c负调控cdc25a的表达。5)miR-125c通过阻滞细胞周期进程抑制细胞增殖,诱导细胞凋亡利用CCK8试剂盒检测miR-125c对细胞增殖的影响,结果显示,细胞转染miR-125c mimics后的36 h到60 h,细胞增殖受到抑制。流式细胞仪检测发现过表达mi R-125c阻滞细胞G1期进程,引起控制G1/S转换的Cdk2表达量的积累,G1期调节基因cdk2,cdk6和ccnd1的表达水平显着增加,而S期调节基因cdk7和ccnh的表达水平显着降低,转染inhibitor后的表达趋势相反。同时还发现miR-125c过表达后细胞发生凋亡。基于AO染色显示,miR-125c的过表达会导致斑马鱼胚胎头部、眼部、尾部出现明显的凋亡细胞。TUNEL的实验结果也进一步证实过表达mi R-125c引起斑马鱼尾部凋亡信号增加,而且细胞凋亡现象也能被miR-125c inhibitor显着性挽救。6)miR-125c在斑马鱼胚胎发育中具有重要作用研究发现mi R-125c过表达后斑马鱼仔鱼的围心腔水肿,头部受损,眼睛变小,尾部弯曲,而miR-125c inhibitor可部分挽救畸形表型。接触诱发逃逸行为分析显示机械刺激正常斑马鱼仔鱼尾部时,仔鱼快速游动,逃出观察视野;而刺激过表达miR-125c的仔鱼时,鱼的运动能力减弱,且出现原地转圈的现象。H&E染色发现,miR-125c过表达造成斑马鱼眼部晶状体变小,内网层变薄,内核层细胞聚集且排列紊乱;头部变小,头部细胞数量增加,排列紧密;胚胎肌节变小,肌纤维排列杂乱。(本文来源于《华中农业大学》期刊2017-06-01）
张雪丽[8]（2017）在《团头鲂血红素加氧酶(HO)2重复基因低氧应答分析及PB-Tgf2复合转座元件的插入诱变研究》一文中研究指出团头鲂(Megalobrama amblycephala),鲤科,是我国重要的淡水养殖经济鱼类,具有养殖成本低、成活率高、生长快等优点,上海海洋大学也培育出了“浦江1号”团头鲂,具有明显的生长优势;但团头鲂与鲤鱼、鲫鱼等鱼类相比,表现为极不耐低氧,在实际大规模养殖中,容易由于缺氧而引起死亡,给团头鲂养殖带来极大危害。因此,探索团头鲂低氧调控机制、发掘主效基因的功能对团头鲂遗传育种基础研究及耐低氧品种的选育都具有重要的实际应用意义。血红素加氧酶(Heme oxygenase,HO)是血红素分解代谢过程中的限速酶,主要功能是分解血红素产生一氧化碳(CO),亚铁和胆绿素,随后胆绿素被还原为胆红素。本研究采用cDNA末端快速扩增(RACE)的方法成功克隆出了团头鲂HO-2a和HO-2b基因,并对团头鲂不同发育时期的胚胎和成鱼的多个组织进行表达分析,同时对不同时期的胚胎及成鱼进行低氧处理。序列分析表明,团头鲂HO-2a和HO-2b基因cDNA序列全长分别为1380 bp和1390 bp,分别编码305个氨基酸(aa)和317 aa;团头鲂HO-2a和-2b基因具有相对较低,67%的相似度,两者在成鱼不同组织中普遍表达。胚胎发育时期,团头鲂HO-2a和-2b基因在受精卵中均检测到表达,其中HO-2a mRNA在16hpf处显着升高并在后期都维持在一个较高水平,HO-2b mRNA逐渐升高在12hpf时表达最高,随后显着降低。整胚原位杂交(WISH)结果显示:HO-2b mRNA在12hpf时在中脑和后脑表达,而此时期HO-2a mRNA表达相对较弱,仅在中脑检测到表达信号,在24和36hpf胚胎时期,HO-2a和-2b mRNAs都在眼部和脑部表达。急性低氧处理实验中,HO-2a和-2b mRNAs在脑中相对对照组均显着上升,但是在鳃和肝脏中呈明显下降趋势,HO-2a mRNA在心脏中显着上升而HO-2b mRNA在心脏中显着下降;并且,本实验表明低氧状态下HO-2a和-2b mRNAs在不同发育时期的胚胎中能够被强烈诱导表达,这些结果都给我们在HO-2基因功能的保守与分化及低氧应答方面提供新的视角。同时,随着近些年转座子的应用广泛,在功能基因的获得和研究方面具有其独特的优点,本研究采用实验室构建的PiggyBac-Tgf2复合转座元件和辅助质粒pCS2-PBTP,通过共显微注射到团头鲂受精卵中,探究该复合转座元件在团头鲂中的插入诱变、转座效率及获得转基因团头鲂等相关数据。实验结果表明,注射复合PB-Tgf2转座元件的受精卵阳性表达率为62.26%,这个整合效率明显高于单独的PiggyBac转座子与Tgf2转座子构建的质粒在团头鲂中的转座效率,对进一步开展团头鲂插入诱变研究具有重要意义。(本文来源于《上海海洋大学》期刊2017-05-17）
[9]（2016）在《Oncogene:阻断癌细胞对低氧应答遏制最难治乳腺癌》一文中研究指出英国科学家最近发现一种延缓乳腺癌生长的新方法,相关研究结果发表在国际学术期刊Oncogene上。来自牛津大学和诺丁汉姆大学的研究人员发现使用一种叫做JQ1的药物能够改变癌细胞对低氧产生的应答反应,在许多乳腺肿瘤中都存在低氧情况,特别是最难以治疗的叁阴性乳腺癌。研究发现JQ1通过阻止癌细胞对低氧产生的适应性变化发挥作用,JQ1能够延缓肿瘤生长并限制血管生成。(本文来源于《现代生物医学进展》期刊2016年23期）
黄翠红[10]（2016）在《团头鲂低氧应答相关miR-462/731表达及其功能初探》一文中研究指出团头鲂(Megalobrama amblycephala)俗称武昌鱼(Wuchang bream),属于鲤形目(Cypriniformes),鲤科(Cyprinidae),鲌亚科(Cultrinae),鲂属(Megalobrama),具有食性广、生长快、生产成本低、成活率高等优点,是仅存于我国的一种重要淡水经济鱼类。MicroRNAs(miRNAs)是广泛存在于真核生物中的一类内源性的具有转录水平和转录后水平调控功能的非编码小RNA,几乎涉及目前已知的所有生物学过程,包括生长、发育、增殖分化、凋亡、肿瘤发生发展等。已有大量研究表明一些低氧调节miRNAs(hypoxia-regulated microRNAs,HRMs)参与低氧应答过程。目前关于鱼类低氧适应的miRNAs报道较少。本研究分析了硬骨鱼类特有的miRNA簇miR-462/731的序列特征及同源性,团头鲂miR-462/731的时空表达谱。此外,在体外构建一系列miR-462/731簇上游低氧相关HRE(hypoxia response element)位点的启动子重组载体,分析不同HRE位点在低氧条件下的转录活性,为进一步探究miRNAs在鱼类低氧调控中的作用机制奠定基础。主要研究结果如下:1.硬骨鱼类miR-462和miR-731成熟序列分析本研究扩增出团头鲂miR-462/731成熟序列。与其他9种硬骨鱼的miR-462/731成熟序列以及人的mi R-191/425序列进行多序列比对发现其种子序列的高度保守性。进化树分析表明,硬骨鱼类的miR-462和miR-731序列的保守性很高,且聚为两个不同的分支;对于miR-462序列,团头鲂与草鱼聚为一小支,再与其他鱼类聚为一大支;对于miR-731,团头鲂与草鱼、斑马鱼和鲤等鲤科鱼类聚为一个小支,这些结果说明草鱼与团头鲂的进化关系最近。2.硬骨鱼类miR-462/731上游序列的生物信息学分析本研究扩增出团头鲂mi R-462/731上游启动子候选区域(-2500 bp),预测出3个HRE位点。与其他硬骨鱼类的miR-462/731上游序列的生物信息学分析表明,启动子中均包含多个预测的启动子序列,如TATA框,HRE,ISRE,PU.1等,表明miR-462/731上游调控序列具有高度保守性,提示可能参与重要的调控功能。另外,对miR-462/731的基因组位置的同线性分析发现,硬骨鱼的miR-462/731序列均位于impdh2(inosine monophosphate dehydrogenase 2,肌苷5‘-单磷酸脱氢酶2)和dalrd3(DALR anticodon binding domain containing 3)基因之间。3.团头鲂miR-462/731的时空表达及低氧处理条件下的表达分析本研究对团头鲂miR-462/731进行qRT-PCR时空表达分析发现,在胚胎发育的不同时期,这两个miRNAs均在神经胚期的表达量最高,而在胚胎发育早期,表达量较低,之后逐渐上升,推测miR-462/731在团头鲂的胚胎发育中晚期发挥重要功能。miR-462/731在鳃中表达量最高,而在血液、肝脏和性腺的表达量较低,说明其在鳃中参与重要的调控功能。在低氧条件下,miR-462/731在血液中均呈现上调表达,而在其他组织中的表达量均下降,推测在低氧条件下,血液中miR-462/731参与低氧应答调控。体外CoCl2模拟低氧处理MAF细胞分析团头鲂miR-462/731的表达水平发现,这两个miRNAs均是在100μM CoCl2处理后48 h表达量达到最大值。4.团头鲂miR-462/731启动子缺失体的构建和活性分析对团头鲂miR-462/731上游预测到的3个HRE位点进行体外荧光素酶活性分析发现,与阴性对照PGL3-Basic质粒转染组相比,PGL3-1HRE,PGL3-2HRE,以及PGL3-3HRE质粒转染组的荧光素酶活性均明显升高,说明启动子缺失体PGL3-1HRE(-2105 bp至-1765 bp)可能包含正调控元件。用100μM CoCl2处理转染过重组载体的细胞发现,仅启动子缺失体PGL3-1HRE的活性显着增加,推测该HRE位点(CCACGTAT)可能是参与低氧应答的重要作用元件。5.团头鲂miR-462/731对细胞增殖和细胞周期的影响将miR-462和mi R-731模拟物分别转染到团头鲂鳍条细胞中,检测其对细胞增殖和细胞周期的影响,结果显示,miR-462/731可抑制细胞增殖,且通过抑制细胞周期的G2期进而抑制细胞周期进程。(本文来源于《华中农业大学》期刊2016-06-01）
低氧应答论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在动植物细胞中,氧依赖的N末端规则(N-end rule)信号通路介导的N末端半胱氨酸残基的氧化决定某些特异蛋白的稳定性。近期发现,植物半胱氨酸氧化酶PCOs(plant cysteine oxidases)以O2为辅基参与氧化乙烯应答转录因子第七家族ERFVII(ethylene response transcription factor VII)成员的N末端半胱氨酸残基,从而调控它们在植物细胞中的稳定性。该家族蛋白成员在低氧条件下处于稳定状态,故而能够激活植物细胞内低氧分子应答反应信号通路,而在常氧条件下,该蛋白发生降解,低氧应答信号被抑制。在拟南芥中,PCO家族主要由5个成员构成,PCO1和PCO2作为氧感知器参与感知植物细胞内氧浓度变化,然而,PCO3、PCO4和PCO5的功能目前尚不清楚。另外,气体信号分子H_2S(hydrogen sulfide)在动物中作为氧感知器参与调控由低氧诱导引发的相关疾病。但是,H_2S在植物低氧应答信号中的作用机制目前仍不完全清楚。本研究以拟南芥野生型Col-0以及PCOs相关的T-DNA插入突变体为材料,通过形态学比较、生理生化检测、生物信息学分析、实时定量q RT-PCR和基因工程等实验技术手段从生理生化、细胞和分子水平研究了PCOs和H_2S在拟南芥氧感知和应答低氧胁迫过程中的分子作用机制。主要研究结果如下:1.通过统计拟南芥野生型与PCOs相关突变体之间的种子萌发率和种子萌发速率发现,pco1pco2、pco4pco5和pco1pco2pco4pco5的种子萌发速率明显低于野生型和PCOs相关的单突变体,且pco1pco2pco4pco5的种子萌发率只有45%,约为野生型种子萌发率的一半。2.通过观察统计野生型与PCOs突变体在正常生长条件下的植株表型、根长、莲座叶数量及叶面积发现,pco1pco2、pco4pco5和pco1pco2pco4pco5的初生根长度显着小于PCOs单突变体和野生型的根长。此外,它们的莲座叶数量减少,叶片变小,尤其是pco1pco2pco4pco5生长发育迟缓,莲座叶数量不及野生型叶片数的50%,叶面积只有野生型叶片的叁分之一大小,而且花粉出现败育。PCOs单突变体表型与野生型无明显差异,表明PCOs成员之间可能存在功能冗余。3.对不同植物物种间的PCOs进行进化树分析,根据氨基酸序列以及PCOs在转录调控过程中蛋白成员之间的相关性,将PCOs分为两个亚类:一类为低氧诱导表达的PCO1和PCO2(clade I),另一类为非低氧诱导表达的PCO3、PCO4和PCO5(clade II)。4.将构建的35S::PCO3-GFP、35S::PCO4-GFP、35S::PCO5-GFP表达载体利用AGROBEST技术手段转入拟南芥幼苗,通过激光共聚焦观察发现,PCO4与PCO5主要定位于细胞质和细胞核内,这与PCO1和PCO2的亚细胞定位结果相一致,而PCO3只定位于细胞质中。5.在低氧处理后,GUS组织化学染色结果显示,PCO3与PCO4在拟南芥中属于组成型表达,而低氧胁迫能够诱导PCO3主要在根伸长区表达,PCO4主要在植物叶片和根原基处大量表达。6.q RT-PCR检测分析结果显示,PCOs相关缺失突变体在常氧条件下能够诱导低氧应答关键基因的组成性表达,而且在N-end rule相关突变体prt6和ate1ate2中同样能够诱导低氧标志基因表达量上调,表明在拟南芥中,PCOs中的clade II也参与调控低氧应答反应,暗示出clade I和clade II都能够调控植物中N-end rule介导的氧感知机制信号途径。7.Evans blue与DAB染色显示,拟南芥野生型经外源H_2S预处理后,水淹低氧处理3天的拟南芥叶片只有少部分被染为蓝色(Evans blue),且DAB染色也较H_2S非预处理组浅。此外,通过检测植物的抗氧化能力发现,外源H_2S预处理对SOD(superoxide dismutase)活性无显着性影响,但明显提高了水涝低氧胁迫36 h后GSH(glutathione)的含量。与此同时,q RT-PCR显示H_2S预处理明显降低了常氧与低氧胁迫条件下拟南芥中程序性细胞死亡标志基因PR1(pathogenesis related gene 1)的表达水平,表明外源H_2S预处理降低了水淹低氧胁迫后拟南芥细胞内H2O2积累,减轻了植物细胞死亡程度。8.通过在荧光显微镜下观察外源H_2S预处理和非预处理组拟南芥根尖H_2S特异性荧光强度,发现外源H_2S处理增强了植物细胞内源H_2S的含量,并证明低氧胁迫能够诱导细胞内产生H_2S。同时q RT-PCR检测结果显示,H_2S预处理后拟南芥中H_2S合成与分解相关关键基因DES1(L-cysteine desulfhydrase 1)、CYS-C1(cyanoalanine synthase-C1)及OASA1(O-acetylserine(thiol)lyase(OAS-TL)isoform A1)表达量明显升高,有利于维持在常氧或低氧胁迫条件下植物细胞内源H_2S含量在正常的生理水平范围之内。9.外源H_2S预处理影响了内质网胁迫(ER stress)相关的非折迭蛋白应答反应UPR(unfolded protein response)标志基因ZIP17(basic leucine zipper 17)、ZIP28(basic leucine zipper 28)、BIP1(binding protein 1)、BIP3(binding protein 3)、TIN1(tunicamycin induced 1)、PDI6(protein disulphide isomerase6)、ERO1(ER oxidoreductase 1)、CNX1(calnexin 1)和CRT1(calreticulin1)的表达量变化,表明H_2S很可能通过调节植物细胞内蛋白质的正确折迭来提高植物抗水涝低氧胁迫的能力。综上所述,在拟南芥中,PCOs中的clade I和clade II都参与调控氧依赖的N-end rule相关氧感知机制与低氧应答反应。而且H_2S通过影响低氧胁迫条件下蛋白的正确折迭来调控拟南芥的水涝低氧应答反应,最终缓解低氧胁迫对植物细胞造成的死亡。本研究有望未来拓宽研究思路,将N-end rule氧感知机制与H_2S的分子作用机制结合,通过探究H_2S对N-end rule信号途径的直接或间接调控机理,为农作物改良提供理论依据和实践方案。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
低氧应答论文参考文献
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[3].郭洪洪.叁角鲂（♀）×翘嘴鲌（♂）杂种F_1生长、形态、肌间刺分析和团头鲂CITED3重复基因克隆及低氧应答分析[D].上海海洋大学.2018
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