黑腹果蝇个体死亡的生物学研究

论文摘要

当一个多细胞生物死亡时,它作为个体行使功能的时间已经结束,而组成它的细胞们在失去管制的情况下仍将在一段时间内继续活跃着。近年来,已有多方面的文献报道了个体死亡之后的基因表达时序性变化,甚至可以较为精准的通过基因表达变化来预测死亡时间。相较死亡后而言,濒死阶段的基因表达数据更难获得,其中一部分原因是濒死阶段难以界定,因此对于介于生与死之间的个体濒死阶段基因表达还几乎没有报道。在本文中,本实验基于对HIT装置处理后濒死果蝇行为学的大量观察,结合数据分析,定义呈倒地仰卧状态超过20min的果蝇为濒死果蝇。再利用自行搭建的果蝇实时监控摄录装置,收集了濒死、死亡与正常果蝇对照,取果蝇头部进行了共3组,每组3个生物学重复的lncRNA测序。测序结果显示,濒死阶段的果蝇应激响应、细胞增殖分化等相关的基因较之死亡与正常果蝇有差异性的表达。神经系统对动物生理活动起着重要的调控作用。根据中国全国第三次居民死因调查结果,中枢神经系统疾病排在所有死因第一位。果蝇是重要的神经生物学研究模式生物,已经已经被用来构建多种中枢神经系统疾病模型。但是果蝇中枢神经系统对果蝇基础生命活动的调控作用尚不明确。在本研究中,我采用温度遗传学手段人工激活成蝇大脑中的大多数神经元（Elav-Gal4>UAS-TrpA1或ChaT-Gal4>UAS-TrpA1）,结果发现持续激活6h时就足以导致果蝇不可逆转的死亡,这说明果蝇神经系统的正常功能与果蝇的存活有关,黑腹果蝇中枢神经系统对基础生理过程很可能起着进化上保守的重要调控作用。为了找到果蝇大脑控制基础生命活动的相关脑区,本实验利用类似的温度遗传学策略,人工激活或阻断神经元活性,筛选了576个主要标记中枢神经系统的Gal4品系。筛选结果发现了29个品系,经持续48h的阻断或激活可导致高于80%的死亡率;其中的16个品系,持续激活48h导致100%的死亡率。此外,对死亡率和神经元持续阻断或激活的时长分析表明12h是一个死亡率陡增的节点,在上述29个品系中只有9个品系的12h处理死亡率是高于80%的。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
•   1.1 果蝇生物模型
•     1.1.1 果蝇作为模式动物的研究优势
•     1.1.2 果蝇中的濒死行为研究
•     1.1.3 果蝇中的创伤性脑损伤（TBI）模型
•     1.1.4 果蝇的神经系统
•   1.2 生物体死后基因表达变化
•     1.2.1 RNA完整性
•     1.2.2 特定基因的表达
•     1.2.3 转录组学研究
•   1.3 本论文研究的主要内容
• 第2章 创伤性脑损伤下的果蝇濒死模型建立
•   2.1 引言
•   2.2 实验材料与方法
•     2.2.1 果蝇的品系与饲养
•     2.2.2 实验仪器与试剂
•     2.2.3 实验方法
•   2.3 实验结果
•     2.3.1 果蝇濒死状态的判定
•     2.3.2 果蝇转录组测序的质量评估
•     2.3.3 相关性分析
•     2.3.4 主成分分析
•     2.3.5 组间差异表达分析
•     2.3.6 组间差异表达基因富集分析
•   2.4 本章小结
• 第3章 黑腹果蝇个体死亡的中枢神经调控研究
•   3.1 引言
•   3.2 实验材料与方法
•     3.2.1 果蝇的品系与饲养
•     3.2.2 实验仪器与试剂
•     3.2.3 实验方法
•   3.3 实验结果
•     3.3.1 筛选预实验实验结果
•     3.3.2 初次筛选实验结果
•     3.3.3 二次筛选实验结果
•     3.3.4 长时激活胶质细胞TRP通道对成蝇的影响
•   3.4 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间所发表的学术论文目录
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 霍达

导师: 覃宏涛

关键词: 黑腹果蝇,濒死行为,基因表达,筛选,死亡率

来源: 湖南大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 湖南大学

分类号: Q965

DOI: 10.27135/d.cnki.ghudu.2019.004146

总页数: 65

文件大小: 3885k

下载量: 5