土壤四環素類抗生素污染脅迫下蚯蚓細胞mRNA組學研究

《土壤四環素類抗生素污染脅迫下蚯蚓細胞mRNA組學研究》是依託南開大學，由謝秀傑擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：土壤四環素類抗生素污染脅迫下蚯蚓細胞mRNA組學研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：謝秀傑
• 依託單位：南開大學

中文摘要

土壤中四環素類抗生素的污染已經成為國內外日益突出的環境問題。然而對於土壤中該類新型污染物的生態毒性研究還相當有限。本項目以土壤污染生態毒理學模式動物蚯蚓為受試生物，以土壤中四環素類抗生素（四環素、土黴素和金黴素）為標識污染物，探求單一及複合污染條件下蚯蚓細胞mRNA組學變化。運用RT-PCR、抑制消減雜交、基因克隆、實時定量PCR等分子生物技術手段從DNA的轉錄水平闡明單一與複合污染脅迫下蚯蚓細胞的各自回響基因及各回響基因表達的動態回響過程，進而闡明單一與複合污染脅迫各自所涉及的分子機制，篩選出敏感的分子標記物，建立有效的定量表征四環素類抗生素污染早期診斷的蚯蚓生態毒理學系統的指標體系。本項目的實施可以進一步豐富土壤生態毒理學的學科內涵，而且能夠為今後四環素類抗生素的合理使用與控制提供理論參考依據。

結題摘要

本項目主要進行了土壤中污染物四環素類抗生素（四環素、土黴素和金黴素）對土壤模式生物蚯蚓的生物毒性的分子機理的研究，包括通過消減雜交以及基因歸類篩選出了毒性回響基因群（GST,SOD,CAT,Ferritin，Serin， Hsp70）；通過實時定量PCR檢測對單一及複合污染條件下蚯蚓細胞毒性回響基因的表達變化進行了分析和數據處理，篩選出了比較敏感的四環素類抗生素毒性回響基因-敏感分子標記物，並通過劑量以及時間動態變化分析了敏感分子標記基因表達的動態變化過程，進而建立了有效的定量表征四環素類抗生素污染早期診斷的蚯蚓生態毒理學系統的指標體系和四環素類抗生素污染的早期預警指標體系。本項目豐富了土壤生態毒理學的學科內涵，且為今後四環素類抗生素的合理使用與控制提供了理論參考依據。 在深入進行本項目研究之前首先進行了多模式生物的模擬實驗，分析了各個水平和各個層次的毒性反應（包括生理生化水平，蛋白酶水平，DNA水平，基因表達水平等），證明了基因分子標記物為最為敏感的標記物；此外在該項目進行過程中，為進一步驗證敏感分子標記物的通用性，同時還進行了擴展性的研究，即利用除四環素類抗生素以外的其他抗生素及污染物進行了同類的分子生態毒理研究，得出了類似的結論。這些擴展研究對本課題的開展以及結論具有非常重要的補充和證實作用。 在該項目執行過程中共發表SCI收錄論文10篇，核心以及EI文章4篇。