碳纳米材料暴露后对果蝇生殖和发育的影响

《碳纳米材料暴露后对果蝇生殖和发育的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、碳纳米材料暴露后对果蝇生殖和发育的影响ReproductiveandDevelopmentalofDrosophilaafteroralexposuretocarbonnanomaterials作者姓名：陈剑专业名称：生物化学与分子生物学指导教师：杨成君副教授学位类别：理学硕士答辩日期：2015年5月30日摘要碳纳米材料暴露后对果蝇生殖和发育的影响本文主要选用果蝇这一模式生物，研究了碳纳米材料对果蝇生殖发育的影响。通过口服暴露碳纳米材料（单壁碳纳米管SWCNTs，多壁碳纳米管MWCNTs，氧化石墨烯GO），研究产卵数和分子信号通路过程，说明碳纳米管对果蝇生殖发育的影

2、响，与此同时，还阐述了碳纳米材料对暴露果蝇具有剂量-时间效应以及产卵数和卵子发生过程中具有的生物分子信号通路机制。首先，我们通过拍照、扫描电子显微镜（SEM）、粒径和Zeta电位等手段进行表征。结果显示了不同种类的碳纳米材料在水分散体系中相对稳定，便于果蝇成虫暴露于碳纳米管实验的进行。其次，我们又研究了不同种类的碳纳米材料对果蝇生殖能力的影响，经暴露不同剂量的单壁碳纳米管SWCNTs，多壁碳纳米管MWCNTs后，果蝇的产卵数较对照组有了不同程度的升高。氧化石墨烯GO暴露后，果蝇的产卵数较对照组有了不同程度的降低，并且经单壁碳纳米管暴露后雌性果蝇对果蝇产卵数的影响高于

3、雄性。再次，我们研究了碳纳米管对果蝇卵子发生的影响，经暴露不同剂量的单壁碳纳米管SWCNTs后对雌性果蝇的影响高于雄性。并且在卵子发生过程中，经SWCNTs暴露后，eggchamber8，eggchamber9，eggchamber10时期的卵子有不同程度的增加，实验结果显示，经暴露不同剂量的单壁碳纳米管SWCNTs后，果蝇的卵子发生有所提前。最后，高度保守的PI3K/AKT/mTOR的信号通路及蜕皮激素和保幼激素水平通过控制卵黄蛋白基因Yolk表达以调控果蝇的产卵数。值得注意的是,SWCNTs的口服暴露对雌性的产卵数的影响比雄性更敏感。进一步研究表明,黑腹果蝇口服

4、暴露SWCNTs通过提高PI3K/AKT/mTOR信号通路和改变激素水平增加了产卵数。暴露SWCNTs后，PI3K/Akt/mTOR信号通路被激活，并且经暴露SWCNTs后，果蝇卵巢内EcRmRNA水平降低，而JHAMT的mRNA水平增强，果蝇的卵黄蛋白（Yolk1）有着明显的提高。口服暴露SWCNTs的这项研究揭示了一个新颖的功能在动物胚胎发育影响及其潜在的其他建议。I综上所述，碳纳米材料能够诱导果蝇生殖能力发生变化，同时影响果蝇卵子的发育。另外，我们还进一步研究了碳纳米材料在暴露成虫果蝇后的子代发育方面的影响的一些具体的生物分子信号通路。关键词：碳纳米材料;果蝇

5、;卵子发生;生殖发育;PI3K/AKT/mTOR信号通路;IIAbstractReproductiveandDevelopmentalofDrosophilaafteroralexposuretocarbonnanomaterialsInthiswork,wechooseDrosophilamelanogasterasamodelorganismtostudythereproductivedevelopmentofthefliesexposedtocarbonnanomaterials.Throughoralexposedcarbonnanomaterials(si

6、ngle-walledcarbonnanotubesSWCNTandmulti-walledcarbonnanotubesMWCNT,grapheneoxideGO),theresearchprocessoflayingandpupationshowsthatcarbonnanomaterialshasadoseandtimeeffectondrosophiladevelopmentandthemechanismsofbiologicalmolecularsignalingpathwaysintheprocessofthelayingandpupation.Firs

7、t，carbonnanomaterialswerecharacterizedbyImaging，Scanningelectronmicroscopy(SEM)andSizeandZetapotential.Theresultsshowedthatcarbonnanomaterialsinthewaterwererelativelystable，anditprovidedtheprerequisitefortheexperiment.Second，wealsoresearchedthedifferentkindsofcarbonnanomaterialsonthe