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[硕士论文] 翁宜敬
生物物理学 大连海事大学 2010(学位年度)
摘要:空间环境是一类特殊的极端环境,它不同于人类居住的地球环境,具有强烈的空间辐射、高真空、微重力等特点。这些特殊环境对生物的影响都是人们目前正在探索的领域。其中空间微重力是如何影响动物的发育,一直是该领域的重要科学问题。
   本次试验以野生型黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)卵为材料,通过双轴驱动回转器模拟微重力效应,针对果蝇卵的不同发育时期(成蛹期和羽化期)进行微重力处理,研究模拟微重力效应对黑腹果蝇发育的影响。果蝇发育基础生理学指标包括:孵化率、发育速度、繁殖能力和寿命。由于在果蝇的在成蛹期和羽化期变态发育过程中,细胞凋亡和细胞增殖对其发挥着非常重要的作用。为了更深层探究模拟微重力对果蝇发育的影响机制,我们利用RT-PCR的方法对与细胞凋亡和增殖相关的重要基因的表达情况进行研究。细胞凋亡通路基因包括caspase-1,rpr,grim,hid,skl,p53,diap1,diap2和thread。细胞增殖相关基因包括corkscrew,IMP-L2,headcase和tolkin。
   结果表明,与对照组相比。经微重力处理后的果蝇的发育速度明显延迟,蛹化和羽化时间均比对照组延迟了18.61%和12.24%。雄性果蝇的寿命与对照组相比出现明显缩短。对细胞凋亡和增殖相关信号通路的结果分析发现,在细胞凋亡信号通路中:促进凋亡的caspase-1,p53,hid,grim和sk1基因表达发生显著上调;抑制凋亡的diap1和thread的基因表达发生显著下调。细胞增殖相关基因IMP-L2和corkscrew的表达水平发生下调。实验结果表明:模拟微重力处理促进了果蝇细胞凋亡,并抑制了细胞增殖,干扰了果蝇发育过程中细胞凋亡和增殖的平衡,这可能是导致果蝇发育速度延迟的重要原因之一。
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