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白纹伊蚊气味结合蛋白(OBP)基因的克隆和功能分析

阎婷

   白纹伊蚊Aedes albopictus是我国登革热和登革出血热的主要传播媒介,也是城市灭蚊的主要对象。目前,对白纹伊蚊进行化学防治一直是控制登革热流行的主要手段,然而,随着蚊虫抗药性的出现和抗药性水平的不断增高,防治效果受到影响,同时,化学杀虫剂对环境造成的污染也一直是无法避免的问题。因此,近年来,如何有效利用白纹伊蚊的生理行为特点,发展新的防治方法已日益受到关注。 以往的研究发现,蚊虫对宿主的吸血习性是以嗅觉为基础,并由遗传基因所决定。蚊虫吸血行为的嗅觉机制中,多种蛋白参与了蚊虫对宿主气味分子的识别和定位过程。在这些蛋白中,气味结合蛋白(odorant-binding protein,OBP)数量最多,它位于触角感器的淋巴液中,直接与外界环境中成千上万的气味分子接触。气味分子一般为脂溶性的化合物,必须与OBP结合才能穿过亲水性的触角感器淋巴液,到达神经树突膜上的气味受体,产生动作电位。OBP识别和结合气味分子是蚊虫感受宿主气味的第一步,在蚊虫寻找血源定位宿主的过程中起重要作用。目前国内外对蚊虫OBP的研究主要集中在冈比亚按蚊上,也有少量关于埃及伊蚊、致倦库蚊和白纹伊蚊的报道,其中白纹伊蚊OBP的研究报道仅有3个基因序列被识别且没有更深入的研究。因此,白纹伊蚊的高度嗜人血习性可能与哪些OBP基因有关,又是哪些OBP基因参与了白纹伊蚊重复吸血的独特生理过程,这些都不清楚。而OBP基因作用于白纹伊蚊嗜血行为中感受宿主气味的第一步,因此找到这些与其吸血行为相关的OBP基因并明确其功能是揭示白纹伊蚊吸血行为嗅觉机制的突破口,对于阐明白纹伊蚊吸血习性的内在分子机制具有重要的意义。更重要的是,对白纹伊蚊吸血习性内在机制的阐明,也为发展新的防治方法干扰白纹伊蚊-人宿主之间的联系,从而阻断蚊媒病的流行提供了新的思路和途径。 本研究结果如下: (1)通过构建白纹伊蚊雌蚊的触角cDNA文库,克隆得到2个气味结合蛋白核酸序列,分别与埃及伊蚊OBP 56a和56e具有大于80%的相似度,命名为AealOBP1和AealOBP2;另外还得到2个嗅觉受体、1个气味受体、1个味觉受体和3个荷尔蒙受体的基因核酸序列,都与埃及伊蚊相关基因的相似性最高。 (2)通过设计简并引物,对白纹伊蚊雌蚊触角cDNA进行扩增,得到6个OBP基因序列,其中1个与文库中发现的AealOBP1序列相重合,剩余5个OBP基因序列分别与埃及伊蚊、致倦库蚊和冈比亚按蚊OBP基因序列具有大于75%的相似性,命名为AealOBP3至AealOBP7; (3)实时定量PCR检测10个OBP(AealOBP1、AealOBP3~7、AealOBP46、AealOBP67和AealOBP68)基因在雌蚊吸血前后和雄蚊头部起始表达量的差异,其中AealOBP1、AealOBP4和AealOBP5基因在吸血前后雌蚊头部和雌雄蚊头部表达无显著差异;饱血雌蚊头部AealOBP6、AealOBP46和AealOBP68的表达量明显多于未吸血雌蚊头部,且AealOBP67和AealOBP46在雄蚊头部的表达量也明显多于未吸血雌蚊;AealOBP3和AealOBP7在吸血后雌蚊头部表达量显著降低,而AealOBP7在未吸血雌蚊头部的表达量又明显多于雄蚊。……   
[关键词]:白纹伊蚊;吸血行为;气味结合蛋白(OBP);基因克隆;实时荧光定量PCR
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:中国人民解放军军事医学科学院2010年