《織紋螺耐受河豚毒素(TTX)的適應性進化分子機制研究》是鄒山梅為項目負責人，南京農業大學為依託單位的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：織紋螺耐受河豚毒素(TTX)的適應性進化分子機制研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：鄒山梅
- 依託單位：南京農業大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
貝類耐受河豚毒素（TTX）機制有助於認識動物回響環境變化的適應性進化動態。織紋螺（Nassarius）能夠富集TTX，導致居民食用中毒死亡事件頻發。研究發現織紋螺在種間及種內不同群體間均存在毒性差異，其耐受TTX機制尚不清楚。本項目擬在前期織紋螺多樣性與毒性研究基礎上，在物種分子鑑定與系統進化、鈉離子通道基因突變和基因差異表達調控水平系統深入的開展織紋螺耐受TTX機制研究。基於線粒體與核基因多基因位點的DNA條形碼明確織紋螺毒性與種類、群體的關聯性及不同毒性織紋螺系統進化關係；克隆種間及種內毒性差異織紋螺鈉離子通道基因，分析其差異進化及胺基酸突變位點，並通過電生理實驗驗證，揭示鈉離子通道基因突變對織紋螺耐受TTX的作用；運用轉錄組鑑定織紋螺耐受TTX的差異表達基因，探討其轉化TTX機理。本項目旨在闡明織紋螺耐受TTX的適應性進化分子機制，為有效監測、預防與控制食用織紋螺中毒提供科學依據。
結題摘要
本報告擬以織紋螺為研究對象開展貝類對毒素耐受性差異的分子進化機制研究，保障貝類的食品安全，實現貝類的經濟價值，並為動物適應性進化機制提供分子依據。首先，結合DNA條形碼與毒性測試對中國沿海多種織紋螺進行毒性測試與分子鑑定，對各種毒性織紋螺進行DNA條形碼準確性鑑定，並揭示出其系統進化關係。在此基礎上，利用RNA-seq的轉錄組技術，對中國沿海不同地理群體不同毒性的縱肋織紋螺與紅帶織紋螺進行轉錄組測序，旨在揭示有毒織紋螺與無毒織紋螺與河豚毒素耐受性相關的差異表達基因，並從所有轉錄組數據中檢索出鈉離子通道基因，檢測與河豚毒素耐受性相關的胺基酸突變位點。研究結果表明，中國沿海不同地理群體的織紋螺毒性差異較大，分子水平上能夠準確區分。轉錄組水平上，兩個物種表現出相似的基因表達模式，包括相似的近緣種鑑定、基因功能注釋與差異基因表達模式。Top注釋基因分布於molecular_function, Cellular_component, biological_process。PCA分析顯示有毒織紋螺與無毒織紋螺基因表達有所不同。進一步的差異基因DGEs統計分析表明，對比無毒織紋螺，所有有毒織紋螺有較多的上調基因。其中一些差異基因在已發表的文章中報導為與河豚毒素耐受性相關。除此之外，我們的研究還發現了新的差異蛋白基因，其可能也與毒素耐受性相關，比如絮凝蛋白（flocculation protein），其差異表達較為顯著，並具有抑制劑耐受性。遺憾的是，還沒有具體的與TTX耐受性相關的生物學通路。最後，我們通過比對轉錄組數據與鈉離子通道基因庫，將紅帶織紋螺的鈉離子通道基因進行檢索，得到長約4000bp的Na基因，經鑑定比對為D2與D3區，發現有一個突變位點，並與其他攜帶TTX動物鈉離子通道基因位點不同。總之，本研究揭示了典型有毒貝類織紋螺的毒素耐受性分子基礎，準確鑑定了毒性差異織紋螺的分子分類，發現新的潛在的與毒素耐受性相關的差異表達基因，並揭示了織紋螺鈉離子通道基因的突變位點，為有毒貝類食品安全防治提供理論依據，為動物適應性進化分子機制提供分子基礎。
