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细胞色素P450酶系是一种广泛存在于植物、动物、细菌和真菌体内的一种解毒酶系,对药物、致癌物、除草剂、杀虫剂及其它环境有毒物质的代谢过程中起到重要作用。家蚕既是鳞翅目昆虫研究的模式生物,又是支撑蚕丝产业的生物基础,同时也是开发生物反应器和新型昆虫产业的材料。为深入了解家蚕细胞色素P450CYP9A19和CYP9A22两个基因的诱导表达特征及其启动子活性开展了研究,主要研究结果如下:采用双跟踪标定定量PCR方法,检测了家蚕CYP9A19和CYP9A22基因在无诱导及氟化钠诱导下各个组织中的基因转录水平。结果表明:CYP9A19在中肠、丝腺、脂肪体、马氏管中均有较高水平的表达;CYP9A22在中肠、丝腺、马氏管中有表达,但在脂肪体中无表达。氟化钠诱导后随时间变化的表达模式具有组织特异性,存在中肠、脂肪体先上调再恢复的正向诱导和马氏管先下调再恢复的反向诱导两种相反的诱导方向。结果说明:在家蚕P450基因中CYP9A19和CYP9A22与氟化物抗性的相关性密切。同时在细胞水平上,利用RNA干扰手段通过转染不同干扰位点片段的方法筛选出干扰效果显著的siRNA片段。结果表明:Bm-9A19-663和Bm-9A22-1384分别使BmN细胞CYP9A19,CYP9A22基因表达降低到对照的49.59%和48.00%,这两个位点分别对两种基因干扰显著。当干涉CYP9A19时,CYP9A22基因的表达水平无明显差异;当干涉CYP9A22时,CYP9A19基因的表达水平却显著上调。说明当CYP9A22基因表达明显下调时,CYP9A19基因表达水平对其有一种补偿效应。家蚕CYP9A19和CYP9A22基因的过量表达与外源环境有毒物质的代谢有关。为了研究该两个基因的表达调控机制,对其启动子区域进行了功能分析,构建了含荧光素酶报告基因和启动子不同长度顺次缺失片段的重组质粒,和内参载体pRL-TK共转染BmN细胞,瞬时表达后用双荧光素酶报告基因检测系统检测启动子活性。分析结果表明:家蚕CYP9A19基因启动子转录起始位点上游-1492~-1102bp这一区域是重要的转录活性区域;CYP9A22基因启动子转录起始位点上游-1630~-1210bp这一区域是重要的转录活性区域。0.1×10-2mol/L、0.1×10-3mol/L、0.1×10-4mol/L的NaF诱导细胞后,其中在0.1×10-3mol/L的NaF条件下,荧光素酶活性增强显著,表明0.1×10-3mol/L NaF能上调基因的表达。表明受氟化钠诱导家蚕后CYP9A19和CYP9A22基因的上调表达与其基因启动子转录活性的升高有一定的关系。本研究为探索家蚕CYP9A19和CYP9A22基因的转录调控机理奠定了重要基础,但其具体功能和作用机制还有待进一步研究。双荧光素酶报告系统在启动子活性方面研究应用广泛。我们就不同载体大小和构建方法这两个方面因素对双荧光素酶系统的影响进行深入研究讨论。结果表明,载体越大,转染效率越低,并得到了一条标准曲线,提出了消除转染效率差异误差的标准化方法。另一方面,研究CYP9A19和CYP9A22基因启动子活性的过程中采用了两种不同的载体构建方法。方法一是按照常规作法将启动子片段插入luc+基因上游的多克隆位点区域;方法二是将启动子片段插入紧挨着luc+基因前的NcoⅠ酶切位点处。两种方法所得启动子表达趋势是一致的,但具体的活性值方法一是方法二的两倍左右。也就是说,方法一更好的反映了表达模式;方法二更好的反映了启动子活性真实值。这两方面的研究,对今后更好的更准确的进行双荧光素酶实验打下基础。