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[硕士论文] 马雯雯
生物物理学 大连海事大学 2010(学位年度)
摘要:太空微重力环境会引起人体多种生理和病理现象,如心血管功能障碍、骨丢失、免疫功能下降、肌肉萎缩、内分泌机能紊乱等,其作用机制一直是空间生物学效应研究中重要的科学问题之一。太空搭载受飞行次数、生保安全和携带体积/重量等诸多因素的限制,且与辐射等作用同时存在,严重限制了微重力生物学效应的研究,因此急需建立地基水平的模拟微重力效应研究平台。本论文从微重力对胚胎发育影响的全新角度出发,建立模拟微重力条件下脊椎动物胚胎发育研究的新模型,为揭示微重力的生物学效应提供帮助。
   本文以斑马鱼(Danio rerio)胚胎作为地面模拟微重力效应的研究模型,采用美国航天航空局(NASA)研制的微重力模拟系统(Rotary Cell Culture System,RCCS),对处于器官系统发育关键时期的斑马鱼胚胎进行模拟微重力处理。并应用蛋白质双向电泳(2D-PAGE)技术,对微重力处理前后斑马鱼胚胎的蛋白表达谱进行分析。在获取的28个差异性表达(p≤0.05)的蛋白点中,共选取10个蛋白点进行MALDI-TOF/TOF质谱测序。生物信息学初步分析表明,这些差异表达的蛋白质与细胞结构、肌肉组成及能量代谢等生理活动密切相关,部分蛋白质在已有的微重力研究中未被报道过。上述结果表明,本论文建立的模拟微重力脊椎动物胚胎发育研究模型,确实可以为揭示微重力的生物学效应提供新颖的目标分子。为了进一步探讨模拟微重力对蛋白质表达调控的影响,本文随机选取了四个测序获得的差异表达蛋白(肌肉型的肌酸激酶b,β-肌动蛋白2,135kDa中心体蛋白,原肌球蛋白4)以及与细胞损伤修复和凋亡相关的p53蛋白作为目标分子,应用实时荧光定量PCR(RT-qRCR)技术,对上述目标分子在模拟微重力作用下的mRNA表达水平进行了相对定量分析,获得了上述目标分子产生模拟微重力效应的响应时间。结果表明,在不同的发育阶段对斑马鱼胚胎进行不同时间的模拟微重力处理,基因的表达水平会产生不同的变化趋势。
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