表達(dá)中國(guó)對(duì)蝦含單一乳清酸性蛋白結(jié)構(gòu)域抗菌肽的轉(zhuǎn)基因果蠅的生理功能與免疫力研究.pdf

1、中國(guó)對(duì)蝦含單一乳清酸性蛋白結(jié)構(gòu)域抗菌肽(whey acidic protein，WAP)具有廣譜抗菌和蛋白酶抑制雙重功能，顯示出很好的抗生素替代品研發(fā)潛力。我們實(shí)驗(yàn)室前期研究發(fā)現(xiàn)，用UAS-wap/Gal4轉(zhuǎn)基因果蠅制備的產(chǎn)品不僅比大腸桿菌與酵母表達(dá)的WAP抗菌肽有更高的抗菌活性與抑蛋白酶活性，而且在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中有比抗生素更好的抗菌和祛炎效果。但是，有關(guān)UAS-wap/Gal4轉(zhuǎn)基因果蠅具有高抗菌活性的分子機(jī)制還不清楚。
　　基于此

2、，本論文對(duì)UAS-wap/Gal4轉(zhuǎn)基因果蠅進(jìn)行了兩個(gè)方面的研究。
　　一方面，研究了UAS-wap/Gal4轉(zhuǎn)基因果蠅的生理功能。具體內(nèi)容包括兩部分:第一，觀察UAS-wap/Gal4轉(zhuǎn)基因果蠅與對(duì)照果蠅在正常與菌刺培養(yǎng)條件下的生長(zhǎng)周期、形態(tài)與體重;第二，觀察UAS-wap/Gal4轉(zhuǎn)基因果蠅與對(duì)照果蠅在正常與菌刺培養(yǎng)條件下的產(chǎn)卵量、化蛹率、羽化率與壽命。結(jié)果顯示:第一，在正常與菌刺兩種培養(yǎng)條件下，UAS-wap/Gal4轉(zhuǎn)基因

3、果蠅的生長(zhǎng)周期、形態(tài)與體重沒有明顯變化，但菌刺使對(duì)照果蠅的生長(zhǎng)周期延長(zhǎng)了約4天、體重降低了約23％;第二，在正常與菌刺兩種培養(yǎng)條件下，UAS-wap/Gal4轉(zhuǎn)基因果蠅的產(chǎn)卵量、化蛹率、羽化率與壽命沒有明顯變化，但菌刺使對(duì)照果蠅的產(chǎn)卵量降低約55％、化蛹率降低約60％、羽化率降低20％、壽命縮短20多天。
　　另一方面，研究了UAS-wap/Gal4轉(zhuǎn)基因果蠅的免疫力。具體內(nèi)容也包括兩部分:第一，用qRT-PCR檢測(cè)正常與菌刺培養(yǎng)

4、條件下的UAS-wap/Gal4轉(zhuǎn)基因果蠅與對(duì)照果蠅的wap基因與果蠅自身抗菌肽基因的表達(dá)水平;第二，統(tǒng)計(jì)菌刺的UAS-wap/Gal4轉(zhuǎn)基因果蠅與菌刺的對(duì)照果蠅的死亡率和帶菌量。結(jié)果顯示:第一，在正常培養(yǎng)條件下，UAS-wap/Gal4轉(zhuǎn)基因果蠅的wap基因表達(dá)水平比對(duì)照果蠅的wap基因表達(dá)水平高約15倍、比其自身抗菌肽基因的表達(dá)水平高達(dá)3倍，而UAS-wap/Gal4轉(zhuǎn)基因果蠅與對(duì)照果蠅的自身抗菌肽基因的表達(dá)水平?jīng)]有明顯差別;菌刺后

5、，UAS-wap/Gal4轉(zhuǎn)基因果蠅的wap基因表達(dá)水平陡然升高，比對(duì)照果蠅的wap基因表達(dá)水平高出80多倍、比其自身抗菌肽基因的表達(dá)水平高出達(dá)18倍，同時(shí)，其自身抗菌肽基因的表達(dá)水平也提高了，達(dá)正常時(shí)的3倍，但與對(duì)照果蠅自身抗菌肽基因的表達(dá)水平相比，沒有明顯差別;第二，wap基因的表達(dá)使菌刺UAS-wap/Gal4轉(zhuǎn)基因果蠅的死亡率和帶菌量相比其對(duì)照果蠅的都明顯降低。
　　通過(guò)本研究可以得出兩個(gè)結(jié)論:第一，wap基因的表達(dá)對(duì)轉(zhuǎn)基

6、因果蠅的生理功能沒有影響，反而有增強(qiáng)作用;第二，wap基因表達(dá)對(duì)果蠅自身抗菌肽基因的表達(dá)沒有影響，反而能提高果蠅的免疫力。
　　本研究的意義在于:第一，首次證明了UAS-wap/Gal4轉(zhuǎn)基因果蠅具有高抗菌活性的主要原因是wap基因的表達(dá);第二，首次證明了wap基因的表達(dá)對(duì)轉(zhuǎn)基因生物是安全的。因此，本研究為中國(guó)對(duì)蝦WAP抗菌肽藥物的發(fā)展與轉(zhuǎn)基因生物的應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)，這對(duì)保護(hù)人類生命安全與促進(jìn)動(dòng)物養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)