三株長壽突變果蠅之基因體及遺傳分析研究

Genomic and genetic analyses of three longevity mutants in Drosophila melanogaster

林珮婷(Pei-Ting Lin)

指導教授 ： 汪宏達

國立清華大學/生命科學院/生物科技研究所/碩士(2007年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2007.00411

摘要

老化是一個複雜的過程，受到許多路徑調控。根據研究發現，許多單一基因的突變株可以幫助老化研究。我們從一個正向的遺傳篩選實驗發現，EP1101, EP1130 和EP2456是具有長壽和抗壓的果蠅。為了了解這三株果蠅在整個基因體上的表現，我們利用微陣列基因晶片(cDNA microarray)的技術，找到共同被調控的基因群，這些標的基因可能調節長壽以及抗壓的表現型。晶片分析顯示，一些已被報導和老化有關的基因群亦參與在這三株突變果蠅當中，例如代謝、壓力反應和免疫系統。為確認標的基因可以調控長壽以及抗壓的假設，我們挑選幾株突變果蠅進行實驗，以檢視是否改變這些標的基因的表現，的確可以影響壽命和抗壓性。我們發現其中兩個新基因：CG4199和staufen，可能是和老化有關的基因。此外，在演化上具有相同功能的基因對於研究老化是非常重要的。因此我們找出晶片分析中的標的基因在線蟲當中的同源基因，利用RNAi的方法進行壽命和壓力測試。此結果顯示，降低C37C3.8 和 F55D10.3此兩同源基因的表現可以略為延長壽命，但無法增加壓力抗性。另一方面，為了預測三株長壽果蠅可能參與在老化過程的途徑，我們將這些果蠅和其他已知與老化有關的突變株交配，研究他們相互間長壽的加乘性。結果顯示，EP1130可能參與在賀爾蒙的途徑調控壽命，而EP1101則可能參與在未知的途徑。同時，這兩株果蠅均可提高對於氧化壓力敏感的突變株的抗壓性。這些研究提供一個方法來挑選出和老化有關的基因，以幫助我們決定三株果蠅長壽和抗壓的基因群以及研究老化共同的途徑。

關鍵字

老化 ； 長壽 ； 壓力 ； 微陣列基因晶片

並列摘要

Abstract--------------------------------------------------------------------------------------------I
Acknowledgment ------------------------------------------------------------------------------III
List of Figures------------------------------------------------------------------------------------V
List of Tables------------------------------------------------------------------------------------IV
Introduction---------------------------------------------------------------------------------------1
Materials and methods---------------------------------------------------------------------------8
Results--------------------------------------------------------------------------------------------13
I. Microarray data analysis-------------------------------------------------------------13
II. Validation of microarray data by in vivo experiments--------------------------20
III. Synergistic effect on lifespan between the EP longevity lines and other long-lived mutants---------------------------------------------------------------------22
Discussion---------------------------------------------------------------------------------------26
I. Genomic analysis of three EP longevity lines------------------------------------26
II. Genetic analysis of three EP longevity lines-------------------------------------31
Figures and Tables------------------------------------------------------------------------------34
Reference----------------------------------------------------------------------------------------62
Appendix: Plasmid rescue and inverse PCR------------------------------------------------68

並列關鍵字

Aging ； lifespan ； stress ； microarray

參考文獻

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