黑腹果蝇头部响应高盐摄入的基因可变剪接分析

高盐摄入不仅会带来高血压、糖尿病、自身免疫病等风险,而且会对大脑产生负面影响。可变剪接(Alternative Splicing,AS)作为基因表达调控的重要方式,其导致单个基因编码多种蛋白质,大大增加基因组编码的蛋白质的多样性,参与几乎所有的生物学过程。但是,关于高盐摄入是否改变神经系统中基因的可变剪接事件目前还未报道。本文以黑腹果蝇作为材料,利用RNA测序分析其头部响应高盐摄入的基因可变剪接变化。结果发现高盐摄入改变黑腹果蝇头部信号转导、离子稳态、离子通道活性、离子转运和钙调蛋白结合等重要信号相关基因的可变剪接。进一步分析具体发生变化的基因的功能,发现它们在多个层面对神经系统功能的调控起着重要的作用。该研究证明高盐摄入改变神经系统重要基因的可变剪接,为理解高盐摄入对神经系统的影响提供更多的依据和线索。

谷氨酸钠摄入引起的果蝇肠道菌群多样性变化研究

谷氨酸钠(MSG),也称味精,是谷氨酸的钠盐,也是最丰富的天然存在的非必需氨基酸之一。MSG常作为一种增味剂被添加到食物中,但也有报道可引起哮喘、头痛甚至脑损伤。本文以黑腹果蝇作为材料,利用16S rDNA扩增子测序分析其肠道菌群对高MSG摄入的响应。结果发现饲喂MSG组果蝇相比对照组,其肠道的厚壁杆菌门Firmicutes、芽孢杆菌纲Bacilli、乳杆菌目Lactobacillales、乳杆菌科Lactobacillaceae、乳杆菌属Lactobacillus丰度显著升高。α多样性和β多样性分析也显示饲喂MSG组和对照组的微生物群落组成多样性存在显著差异。该研究证明,高MSG摄入能显著改变果蝇肠道菌群组成,为理解高MSG摄入对肠道菌群的影响提供更多的线索和依据。

蚤蝇的昼夜活动节律及睡眠行为研究

蚤蝇是重要的法医昆虫,同时是实验室中遗传、发育和生物测定等研究的重要对象。然而,蚤蝇的昼夜活动节律和睡眠行为及其在脑部的神经网络目前还不清晰。本文通过捕获本地蚤蝇并对其进行分子鉴定,研究了蚤蝇的昼夜活动节律和睡眠行为,同时表征了蚤蝇脑部核心钟神经元和多巴胺神经元。结果表明:蚤蝇在12h光照∶12h黑暗(12L∶12D)条件下不存在对开灯前或关灯前的活动预期,其双峰活动模式是对开关灯的光反应行为。在全黑暗(DD)条件下蚤蝇内源活动周期接近24h。黑腹果蝇神经肽PDF抗体免疫显示蚤蝇脑部核心钟神经元4~5个,不像黑腹果蝇一样存在明显的神经轴突。在睡眠行为上,蚤蝇雄虫和雌虫在整体活动强度、睡眠节律模式、总睡眠上均没有明显差异。相反,雄虫总睡眠次数和晚上睡眠次数低于雌虫,而总睡眠持续时间、晚上睡眠持续时间、总入睡时间和晚上入睡时间高于雌虫。此外,影响睡眠的重要多巴胺神经元在蚤蝇脑部的分布与黑腹果蝇类似。

利用果蝇模型研究人类Ⅱ型腓骨肌萎缩症的进展

腓骨肌萎缩症(Charcot-Marie-Tooth,CMT)通常是由神经元中某些蛋白质缺陷引起的一种常见家族遗传性外周神经系统疾病,患者表现为远端感觉和运动神经元的缺陷,行动能力不足,严重者可丧失行动能力。根据临床和电生理特征,CMT主要分为原发性脱髓鞘病变CMT1、原发性轴突病变CMT2以及继发性脱髓鞘和轴突病变的DI-CMT。越来越多的研究利用果蝇模型来模拟人类疾病和人类健康相关过程的各个方面。果蝇没有被髓鞘包围的轴突,因此不适合建立脱髓鞘型的CMT模型,而比较适合轴突病变CMT2的研究。该文主要针对CMT2进行分析,总结了人类CMT2涉及的相关致病基因,以及如何利用果蝇模型进行CMT2模型构建和病理分析。这对于CMT2疾病的生物学和医学研究具有重要的意义。

基因集富集分析探讨帕金森病和癌症致病基因DJ-1的潜在功能

DJ-1又称为PARK7,其突变与癌症或常染色体隐性遗传早发性帕金森病(PD)有关。DJ-1是一种非典型的类过氧化物酶,可作为氧化还原依赖的伴侣蛋白和转录调节因子。本研究通过GEO数据库获取GSE17204数据集的表达矩阵,该数据集通过对人神经母细胞瘤细胞SH-SY5Y进行DJ-1沉默和基因芯片分析获得。采用基因集富集分析方法(GSEA)对该数据集进行分析从而评估DJ-1的可能功能。结果表明:DJ-1沉默的细胞中细胞周期调控信号、mTORC1信号等受到激活、炎症及免疫信号、低氧应激等信号受到明显的抑制。m TORC1信号、低氧应激信号等已经有大量研究显示其与DJ-1功能的联系。因此,本研究基于GSEA的分析结果是可靠的,这为DJ-1功能的研究提供更多的线索。