《中華絨螯蟹Hox基因對短尾化發育的調控模式研究》是依託南京師範大學，由李鵬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：中華絨螯蟹Hox基因對短尾化發育的調控模式研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李鵬
- 依託單位：南京師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
短尾類甲殼動物在長期的系統進化過程中經歷了獨特的短尾化改變，中華絨螯蟹個體發育的短尾化發育近似重演了短尾類的系統進化過程。Hox基因家族在節肢動物的形態多樣性進化過程中發揮了重要的作用。本項目將採用同源克隆策略和RACE方法，克隆、鑑定中華絨螯蟹的一些Hox基因（Ubx、abd-A和Abd-B基因）；利用染色體步移技術分析啟動子結構；通過建立原核表達和真核表達體系來分析其體外功能；通過螢光實時定量PCR、原位雜交與免疫組化等方法檢測Hox基因在短尾化發育過程中的表達模式；利用免疫沉澱與蛋白質組學等方法初步分析蛋白互作的靶標；通過建立Abd-B基因的RNAi體系來檢測其對短尾化發育的調控作用。預期將初步揭示Hox基因對短尾化發育的調控模式。研究成果可以為短尾類的起源與系統發生研究提供科學依據，對於揭示短尾化的分子機制具有重要意義。
結題摘要
克隆並界定了中華絨螯蟹的Scr（包括Scr-1和Scr-2兩個亞基）、Ubx（包括Ubx-1和Ubx-2兩個亞基）、EseIF4G、EsHSC70-5、EsHSC70-3、Es14-3-3ζ、EsCP、EsEF1A、EsIsA2、EsPLN、EsDDX10和EsTubulin基因等12個基因的全長cDNA序列，分析了其mRNA在10個幼體發育期的表達譜。Blast結果顯示Hox基因Scr和Ubx均具有一個180 bp左右的homeodomain結構。首次發現甲殼動物Hox基因具有基因重複現象。Scr-1和Scr-2基因序列之間、Ubx-1和Ubx-2基因序列之間主要差異均在3’-UTR區，編碼框區域只有一個胺基酸的差異。採用新一代測序技術進行了中華絨螯蟹卵至仔蟹III期共10個發育時期的轉錄組、數字基因表達譜、2個幼體期（大眼幼體期、仔蟹I 期）蛋白質組和4個幼體期（大眼幼體期、仔蟹I 期 、仔蟹II 期、仔蟹III 期）的small RNA高通量測序。通過對轉錄組數據分析，得到了Total Clean Nucleotides共4,672,927,260 nt的序列數據，其中獲得的Unigene為76,112條，Unigene經BLASTX和ESTscan軟體分析，有28,129條編碼序列，通過GO分析獲得了8,001條序列的功能注釋；DGE測序結果經測序文庫兩兩比對分析了基因的差異表達情況，得到了各發育時期的共有表達基因和特異表達基因。通過對蛋白質組數據分析，獲得Unique peptide為16,549條，蛋白質為4,300，其中差異蛋白為872（大眼幼體期相比於仔蟹I期的上調蛋白為517，下調蛋白為355）；將蛋白質組測序結果與轉錄組測序結果進行關聯分析，能關聯上的蛋白質與基因數為1703個，其中具有顯著差異的為86個，功能聚類分析顯示其主要參與翻譯與核糖體結構、生物起源、轉錄後調控與蛋白質轉運、細胞周期調控與細胞分化等。通過對small RNA測序數據分析，獲得的clean data reads數為4,200,615，Clean Unique Reads數為242,095條，其中Aligned reads為16,462條。研究成果可以為短尾類的起源與系統發生研究提供科學依據，對於揭示短尾化的分子機制具有重要意義。
