农学论文哪里有?笔者经过研究,得出以下结论:在转录和翻译水平,采用 qPCR 和 Western blot 技术检测到 PGAM1/TPI1 基因和蛋白在不同发育阶段雄性藏绵羊生殖器官中均存在表达,PGAM1 蛋白在 3 个发育阶段均高表达,TPI1 蛋白在性成熟和成年阶段表达较高。
第一章 文献综述
1 精子发生与糖酵解代谢
1.1 精子发生
睾丸作为雄性动物特有的生殖器官,是精子发生的主要场所。精子发生是一个复杂而被精密调控的过程,开始于精原干细胞(spermatogonial stem cells ,SSCs)的分化,终止于成熟精子的形成[5],主要包括三个阶段:一是精原细胞通过多次有丝分裂形成精母细胞,二是精母细胞经过两次减数分裂形成圆形精细胞,三是圆形精子变形、成熟[6, 7]。SSCs 是存在于雄性动物睾丸内曲细精管基底膜上的一种未分化的生殖细胞,通过不断自我更新来维持自身群体的数目恒定,也可分化形成 B 型精原细胞[8, 9]。B 型精原细胞进一步分裂形成初级精母细胞[10],一个初级精母细胞经过第一次减数分裂、第二次减数分裂后形成四个圆形精细胞,圆形精子通过鞭毛发育、顶体形成、组蛋白替换及核变形、尾部形成、胞质残余体丢弃等过程释放进入附睾形成具有受精能力的精子[11, 12]。高海拔低氧环境影响雄性的生殖系统健康,如精子密度降低、精子存活率下降、精子畸形率增加、睾酮水平下降等。大量文献报道低氧环境可以加速生精细胞凋亡[13]。精母细胞的减数分裂在精子发生中最易受影响,减数分裂异常可引起非整倍体精子的形成甚至无精症的发生[14],极大地降低了精液品质,导致雄性动物生精功能不良甚至不育。在精子发生过程中,睾丸支持细胞(Sertoli cells,SCs)不仅可为曲细精管内不同分化程度的生精细胞提供物理结构支架及其生存所需的微环境[15],也可为各级生精细胞的发育提供能量物质。曲细精管相邻支持细胞的紧密连接形成血-睾屏障,作为“生物屏障”,血-睾屏障能阻止“精子抗原”依赖于物质通过支持细胞的选择性逸出到曲细精管外引发自体免疫反应,同时还能保护相关生殖细胞,防止被某些外源毒性物质入侵,因而对于精子发生具有极为重要的作用[16]。有研究发现血-睾屏障分隔的两个隔室(基底室和近腔室)中基底室葡萄糖浓度较高,表明生精小管基底室细胞更容易获取葡萄糖[17]。已有研究报道,支持细胞通过糖酵解代谢途径产生的终产物—乳酸,既可作为生精细胞发育所需的能量底物[18],也可通过促进生精细胞内 RNA 和蛋白质的合成,减少生精细胞的凋亡[19]。
第三章 PGAM1 基因在不同月龄藏羊生殖器官中的表达定位
1 材料与方法
PGAM1 作为一种催化酶,在糖酵解途径中主要催化 3-磷酸甘油酸生成 2-磷酸甘油酸。目前,研究人员发现 PGAM1 表达于正常的脑、肝及肾等组织中[50, 77],多种恶性肿瘤的发生与 PGAM1 高表达相关,研究表明抑制 PGAM1 高表达可显著引起恶性肿瘤细胞的死亡[45, 78-81]。其中,Wen 等[53]研究发现通过使用变构型PGAM1 抑制剂能够有效地抑制胰腺导管腺癌;Gao 等[82]研究发现 PGAM1 与CALR 及 ANXA2 相互影响胶质瘤患者的预后生存;Liu 等[83]发现在大鼠 C6 神经胶质瘤细胞和人类星形细胞瘤中 PGAM1 高表达,推测 PGAM1 可能参与神经胶质瘤的发生和发展。此外,Ren 等[46]研究发现 PGAM1 高表达加速肝癌细胞的生长。近年来,在睾丸组织中也发现了 PGAM1 的表达,其中 Li 等[84]研究发现PGAM1 的表达与睾丸老化相关,Schrade 等[85]研究发现在睾丸支持细胞的糖代谢活动也存在 PGAM1 的参与。大部分差异蛋白涉及代谢相关的生物学过程和信号通路,并且 PGAM1 被显著富集到睾丸 SCs 糖酵解代谢通路上[37]。因此,为深入了解 PGAM1 表达与藏绵羊睾丸发育、精子发生、形成与成熟的关系,我们开展了本研究。
第四章 TPI1 基因在不同月龄藏羊生殖器官中的表达定位
1 材料与方法
1.1 实验动物及样品采集
同第一章。
1.2 主要试剂
同第三章。
1.3 主要仪器
同第三章。
1.4 方法
1.4.1 总 RNA 的提取及 cD NA 合成
同第二章。
1.4.2 引物设计与合成
根据 TPI1 基因克隆测序结果序列以及羊源 β-actin(NM_001009784.1),利用 Primer 5.0 软件设计引物,并进行 BLAST 检测后,将引物序列信息(表 4-1)发送至西安擎科生物公司进行合成。
2 结果与分析
2.1 TPI1 基因表达分析
基于 qRT-PCR 方法对 TPI1 mRNA 表达丰度进行检测发现,与 3 月龄相比,在 1 岁龄和 3 岁龄藏绵羊的睾丸和附睾(头、体和尾)中 TPI1 转录本的表达丰度增加,其中在睾丸和附睾头中的表达丰度极显著增加(P<0.01)(图 4-1)。
结论
1.藏绵羊 PGAM1 和 TPI1 蛋白二三级结构均由 α-螺旋、无规卷曲、β-转角和延伸链组成;不存在信号肽和跨膜区;在哺乳动物中具有较高的同源性,与藏羚羊亲缘关系最近。
2. 在转录和翻译水平,采用 qPCR 和 Western blot 技术检测到 PGAM1/TPI1 基因和蛋白在不同发育阶段雄性藏绵羊生殖器官中均存在表达,PGAM1 蛋白在 3 个发育阶段均高表达,TPI1 蛋白在性成熟和成年阶段表达较高。
3.PGAM1 和 TPI1 作为糖酵解途径中的催化酶,通过免疫组织化学染色发现主要在不同发育阶段睾丸支持细胞、间质细胞和性成熟后(1 岁和 3 岁)附睾精子尾部表达,提示可能主要通过糖酵解代谢途径调控精子的形成及成熟过程,在间质细胞的发育或功能维持中起重要作用。
参考文献(略)