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牙鲆microRNA pol-miR-194a和pol-miR-3p-2的调控机制及在迟缓爱德华氏菌感染过程中的作用研究

文献类型:学位论文

作者管晓璐
答辩日期2019-05-17
文献子类博士
授予单位中国科学院大学
授予地点中国科学院海洋研究所
导师孙黎
关键词Microrna,牙鲆,迟缓爱德华氏菌,i型干扰素,自噬
学位名称理学博士
英文摘要

MicroRNA (miRNA) 作为转录后调控的重要手段,广泛参与生物体多种生理过程的调控。在病原与宿主的博弈过程中,miRNA同样扮演着重要角色。实验室前期研究发现了大量免疫调控相关的牙鲆miRNAs。在此基础上,本研究鉴定了两条参与迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda, E. tarda)感染过程的牙鲆miRNAspol-miR-194apol-miR-3p-2,并探索了二者的调控机制及在E. tarda感染过程中的免疫调控作用。

我们首先检测了pol-miR-194aE. tarda感染的响应。通过实时荧光定量PCRqRT-PCR)的方法,发现在E. tarda感染24 h后,牙鲆的肝脏、脾脏和鳃中pol-miR-194a的表达量均显著上调。利用荧光素酶报告实验,我们发现pol-miR-194a能够与干扰素调节因子7Interferon regulatory factor 7 IRF7)的3’UTR相互作用,表明IRF7pol-miR-194a的一个靶基因。同时,通过对IRF7靶序列及pol-miR-194a种子序列的突变实验,证明了pol-miR-194aIRF7-3’UTR的相互作用依赖于完整的种子序列。进一步研究发现,在牙鲆鳃细胞系FG-9307细胞中过表达pol-miR-194a后,内源性IRF7的蛋白表达水平显著降低。为了验证pol-miR-194aIRF7下游信号通路的调控,将pol-miR-194a mimicpol-miR-194a模拟物)和I型干扰素的启动子报告质粒共转染到FG-9307细胞中,结果发现pol-miR-194a mimic能够显著抑制I型干扰素启动子的活性。通过体外过表达实验和胞内复制实验,我们发现pol-miR-194a能够增强E. tarda在宿主细胞内的复制。以上实验表明,pol-miR-194a表达受E. tarda调控,而pol-miR-194a下调牙鲆IRF7I型干扰素的表达,进而降低牙鲆的抗感染免疫应答,最终促进E. tarda的胞内复制。

自噬在多种生理过程中发挥重要作用,如生长发育、肿瘤发生、炎症反应以及病原感染与宿主的免疫调控等。在本研究中,我们发现E. tarda感染能够诱导牙鲆脾脏免疫细胞和牙鲆FG-9307细胞系的自噬现象。p53在自噬过程中发挥着重要作用,同时被预测为牙鲆pol-miR-3p-2的靶基因。利用qRT-PCR实验,我们发现在E. tarda感染24 h后,牙鲆的肝脏、脾脏和鳃中pol-miR-3p-2的表达量均显著上调。通过荧光素酶报告实验和western blot分析,我们确认p53pol-miR-3p-2的靶基因。在FG-9307细胞中过表达pol-miR-3p-2能够激活细胞自噬。进一步研究发现,在FG-9307细胞中敲降p53后,自噬关键蛋白Beclin的表达水平上调;在HEK293T细胞中异源表达实验进一步确认p53敲降能够上调Beclin的表达。通过体外过表达实验结合胞内复制实验,我们发现pol-miR-3p-2能够抑制E. tarda的胞内复制。以上结果表明,E. tarda感染能够促进pol-miR-3p-2的表达,进而下调p53蛋白表达,并上调Beclin的表达,从而促进牙鲆免疫细胞发生自噬,抑制E. tarda的胞内复制。

综上所述,我们阐释了两条牙鲆miRNAs, pol-miR-194apol-miR-3p-2,的调控机制,并揭示了二者在E. tarda感染过程中的作用。这些研究结果促进了我们对鱼类miRNAs作用机制以及E. tarda感染机制的理解。

语种中文
源URL[http://ir.qdio.ac.cn/handle/337002/156819]  
专题海洋研究所_实验海洋生物学重点实验室
推荐引用方式
GB/T 7714
管晓璐. 牙鲆microRNA pol-miR-194a和pol-miR-3p-2的调控机制及在迟缓爱德华氏菌感染过程中的作用研究[D]. 中国科学院海洋研究所. 中国科学院大学. 2019.

入库方式: OAI收割

来源:海洋研究所

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