ATF4在中国卤虫滞育胚胎滞育解除过程中的作用及表达模式

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1、分类号：学校代码：10165密级：学号：201511000886硕士学位论文ATF4在中国卤虫滞育胚胎滞育解除过程中的作用及表达模式作者姓名：张弘学科、专业：海洋生物学研究方向：海洋动物发育与分子遗传学导师姓名：侯林教授2018年3月摘要中国卤虫(Artemiasinica)是一种广泛生活在中国盐田和盐湖等高盐环境的小型甲壳动物，是重要的水产饵料，也在分子生物学，胚胎学和发育生物学等方向的研究上起重要作用。其具有极强抗逆能力，在遇到不利环境时，其胚胎发育被阻滞在原肠胚时期，形成滞育卵。当生活环境有

2、利时重新发育。激活转录因子4(ATF4)是一种普遍存在的碱性亮氨酸-拉链转录因子，它是ATF/环腺苷酸单磷酸反应元件结合(CREB)蛋白家族的成员。在ATF4靶基因的启动子区域中有三个保守的结合位点。这些包括CRE位点，氨基酸应答元件(AARE)位点和营养素感应应答元件-1(NSRE-1)位点。ATF4对许多生理活动至关重要。研究表明，ATF4参与造血，晶状体和骨骼发育，学习和记忆形成，低氧耐受，肿瘤生长，内质网(ER)应激，自噬，葡萄糖代谢，对氨基酸剥夺的代谢反应。然而ATF4蛋白在中国卤虫早期

3、胚胎发育过程中和温度盐度的胁迫条件下的应答的作用机理尚不清楚。在本研究中，使用PCR和RACE技术首次成功克隆得到了As-ATF4基因全长，基因有长921bp的ORF，5'非翻译区216bp和3'非翻译区378bp，共计1515bp。ORF翻译氨基酸306aa，蛋白的分子量约34.5KDa。使用实时荧光定量PCR和Western印迹来确定胚胎发育过程中As-ATF4、As-CHOP和As-eIF2α的表达水平，结果显示，结果显示转录激活因子4随着卤虫的发育先降低再升高，在卤虫发育的关键阶段表达上调

4、，内质网应激。As-ATF4转录物在低温和高盐胁迫条件下高度上调，在低温时内质网应激。免疫荧光(IF)定位蛋白质，结果显示As-ATF4主要位于细胞核上，在0h、15h和3d分布在几乎卤虫全身。本文分析了As-ATF4在卤虫抵抗不良环境的分子机制中的作用，丰富了卤虫胚胎滞育解除和重启动的理论，为其他动物滞育重启的分子机制的研究提供科学依据。关键词：中国卤虫；ATF4蛋白；早期胚胎发育；低温高盐胁迫-I-TheFuctionandExpressionAnalysisofActivatingTrans

5、criptionFactor4inEmbryoDiapauseTerminationofBrineShrimp,ArtemiaSinicainAbstractArtemiasinicaisasmallcrustaceanwidelylivinginhighsaltenvironment,itisanimportantaquaticbaitwithstrongresistancetostressandfordevelopmentalbiologyandmolecularbiology.Artemia

6、enterdiapausestageinresponsetounfavourableenvironmentsandformaspecialdiapausecyststoarrestdevelopmenttemporarily.Activatingtranscriptionfactor4(ATF4)isaubiquitousbasicleucine-zippertranscriptionfactorthatisamemberoftheATF/cyclicadenosinemonophosphater

7、esponsive.TherearethreeconservedbindingsitesinthepromoterregionsofATF4targetgenes.TheseincludetheCREsite,aminoacidresponseelement(AARE)site,andnutrient-sensingresponseelement-1(NSRE-1)site.thasbeenshownthatATF4iscrucialtomanyphysiologicalactivities.St

8、udieshavedemonstratedthatATF4isinvolvedinhematopoiesis,lensandskeletaldevelopment)learningandmemoryformation,hypoxiaresistance,tumorgrowth,endoplasmicreticulum(ER)stress,autophagy,glucosemetabolism,metabolicresponsestoaminoaciddeprivationetc.H