研究蝙蝠冬眠現象的分子进化机制

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31100273
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    22.0万
  • 负责人：
    潘逸萱
  • 依托单位：
    华东师范大学
  • 学科分类：
    C0301.生态学理论与方法
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

本项目立意在于探讨生物冬眠的分子进化机制，所以选用蝙蝠作为模式动物，并以蛋白质组学作为起点技术，比较同一蝙蝠物种在冬眠(torpid stage)与非冬眠(aroused stage)状态下，此物种之蛋白质图谱表现差异，接着以质谱仪鉴定出有差异的蛋白质点，在表现有差异的蛋白质点中选出能作为分子进化分析的目标蛋白质；然后将此蛋白质的基因序列作为设计引物的参考，在不同物种间(能冬眠与不能冬眠物种间)扩增相关基因，进一步用分子进化分析去研究这些基因序列，藉此便能了解此基因，或甚至是一系列基因在冬眠进化过程中所扮演的重要性，本项目的研究目标是用分子进化分析与蛋白质组技术研究蝙蝠冬眠现象的分子进化机制，并且其研究成果有高度的医学应用价值。

结项摘要

有些动物在冬眠时将体内的代谢速率、饮食需求与体温降至极低，借以度过寒冬或食物缺乏的环境。大量研究显示哺乳动物在冬眠过程中有相似的分子机制及代谢规律；然而随物种不同其调控和规律仍存在差异。在前期研究中我们发现有些氮代谢途径在蝙蝠冬眠时展现出独特适应性；研究动物冬眠的分子进化与调控机制，具有一定的医学借鉴意义。. 本项目用学科交叉方法，包含分子进化分析、转录组、蛋白质组、结构模拟与生化实验等来探讨动物冬眠的分子进化与调控机制。我们发现蝙蝠在冬眠时会代谢必需氨基酸，例如苯丙氨酸和酪氨酸。其冬眠时线粒体在大脑中扮演重要的能量调控角色，并启动各种抗氧化机制来保护大脑不受损伤；同时在大脑皮层表达高量的甜菜碱-同型半胱氨酸S-甲基转移酶来代谢脑血管与神经退行疾病的危险因子(同型半胱氨酸)。转录组实验数据指出马铁菊头蝠在冬眠期间，使用多种方法来保护大脑神经元不受损伤。这些发现为哺乳动物中翼手目的冬眠机制提供较全面的诠释。我们期盼在未来有机会继续研究动物冬眠的分子机制，为转化医学提供一点理论的依据。. 本研究项目直接资助的SCI已发表论文三篇（影响因子总和约12），申请人作为参与作者之论文发表一篇，还有六篇论文已经写上项目资助号，分别有一篇再审、两篇接近完稿、三篇在补足实验数据。总期刊论文发表数目能够顺利达到项目最初申请填写的SCI论文目标5~8篇，影响因子总应能高于30，培养硕博士研究生共4位，也达到初始设定目标。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Adaptation of phenylalanine and tyrosine catabolic pathway to hibernation in bats.
苯丙氨酸和酪氨酸分解代谢途径对蝙蝠冬眠的适应
  • DOI：
    10.1371/journal.pone.0062039
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    PloS one
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Pan YH;Zhang Y;Cui J;Liu Y;McAllan BM;Liao CC;Zhang S
  • 通讯作者：
    Zhang S
Homocysteine homeostasis and betaine-homocysteine S-methyltransferase expression in the brain of hibernating bats.
冬眠蝙蝠大脑中同型半胱氨酸稳态和甜菜碱-同型半胱氨酸S-甲基转移酶表达
  • DOI：
    10.1371/journal.pone.0085632
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    PloS one
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Zhang Y;Zhu T;Wang L;Pan YH;Zhang S
  • 通讯作者：
    Zhang S
Homocysteine Homeostasis and Betaine-Homocysteine S-Methyltansferase Expression in the brain of Hibernating Bats
冬眠蝙蝠大脑中同型半胱氨酸稳态和甜菜碱-同型半胱氨酸S-甲基转移酶表达
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    PLos One
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    潘逸萱
  • 通讯作者：
    潘逸萱
Critical roles of mitochondria in brain activities of torpid Myotis ricketti bats revealed by a proteomic approach
蛋白质组学方法揭示线粒体在呆滞立氏鼠耳蝠大脑活动中的关键作用
  • DOI：
    10.1016/j.jprot.2014.01.006
  • 发表时间：
    2014-06-13
  • 期刊：
    JOURNAL OF PROTEOMICS
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Zhang, Yijian;Pan, Yi-Hsuan;Zhang, Shuyi
  • 通讯作者：
    Zhang, Shuyi

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其他文献

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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