哺乳动物化学能感觉系统适应性进化的分子机制

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基本信息

  • 批准号：
    30930015
  • 项目类别：
    重点项目
  • 资助金额：
    179.0万
  • 负责人：
    施鹏
  • 依托单位：
    中国科学院昆明动物研究所
  • 学科分类：
    C0401.动物进化与发育
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2009
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2010-01-01 至2013-12-31

项目摘要

本项目以哺乳动物化学能感觉系统为研究模型，在系统生物学方法论的框架下，不仅鉴别和比较43个哺乳动物代表物种相关受体基因库，研究受体基因家族基因数目的变化与基因序列的变化这两种不同的遗传学组成形式（makeup）在哺乳动物适应辐射过程中的作用，并结合已经成熟的功能基因组学的技术手段，从理论分析和功能验证两方面探讨物种特异产生的新基因及可能影响基因功能的新突变在适应性进化过程中的作用；而且还通过研究与相关受体所在信号通路中的重要分子元件，探讨不同哺乳动物中有关信号通路的演化规律，及其与相关受体的协同进化模式。本项目将充分发挥系统生物学方法的优势，从基因数目变化、基因序列变化、信号通路变化等不同层次上，综合运用比较基因组学的、进化基因组学和功能基因组学的技术手段和理论方法，整体地、全局地揭示哺乳动物化学能感觉系统适应性进化的分子机制及其在哺乳动物适应辐射过程中的重要作用。

结项摘要

本项目以哺乳动物化学能感觉系统为研究模型， 通过鉴别和比较43个哺乳动物代表物种相关受体基因库，研究了化学能感觉系统相关受体基因家族基因数目的变化与基因序列的变化这两种不同的遗传组成形式在哺乳动物适应不同环境过程中的作用。研究发现，苦味受体、嗅觉犁鼻器受体基因家族在不同进化类群中呈现出幅度巨大的“生-灭”现象，阐明了大量基因重复及假基因是产生这种模式的遗传学基础，揭示了化学能感觉受体的数目所发生的显著变异在哺乳动物适应特殊环境（如不同的食性、不同的昼夜节律、不同的活动空间）过程中起到了重要的作用。以苦味受体为重点研究对象的功能实验，发现了物种特异产生的新基因能够识别新的化合物，揭示了苦味受体新基因在哺乳动物适应不同食性中的重要作用。还发现直系同源苦味受体基因在不同物种中也发生了功能的改变，提示着传统上所认为的功能保守的直系同源基因在哺乳动物适应环境中也扮演了重要角色。此外，通过系统整合化学能感觉与其它感觉系统，阐明了各感觉系统之间如何进行功能互补的。发表SCI论文6篇。整体上圆满地完成了项目的研究计划，达到预期的目标，并完成了项目预先设定的考核指标。

项目成果

期刊论文数量（7）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Molecular and evolutionary analyses of formyl peptide receptors suggest the absence of VNO-specific FPRs in primates
甲酰基肽受体的分子和进化分析表明灵长类动物中不存在 VNO 特异性 FPR
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Journal of Genetics and Genomics 37(12) pp 771-778, 2010/12
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Yang; H;Shi; P*
  • 通讯作者：
    P*
Repeated functional convergent effects of NaV1.7 on acid insensitivity in hibernating mammals.
NaV1.7 对冬眠哺乳动物酸不敏感性的重复功能收敛作用。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Liu; Zhen;Wang; Wei;Zhang; Tong-Zuo;Li; Gong-Hua;He; Kai;Huang; Jing-Fei;Jiang; Xue-Long;Murphy; Robert W;Shi; Peng
  • 通讯作者：
    Peng
Hearing Aid for Vertebrates via Multiple Episodic Adaptive Events on Prestin Genes
通过 Prestin 基因上的多个情景适应性事件为脊椎动物提供助听器
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Molecular Biology and Evolution, 29(9), pp2187-2197, 2012/9, (5-Year IF=11.221)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Liu; Z;Li; G;Huang; J;Murphy; RW;Shi; P*
  • 通讯作者：
    P*
Comparative genomic analysis reveals more functional nasal chemoreceptors in nocturnal mammals than in diurnal mammals
比较基因组分析揭示夜间哺乳动物比昼间哺乳动物具有更多功能性鼻化学感受器
  • DOI：
    10.1007/s11434-010-4202-4
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    Chinese Science Bulletin, 55(34), pp 3901-3910, 2010, (5-Year IF=1.037)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Wang; GD;Zhu;ZH;Shi;P*;Zhang; YP
  • 通讯作者：
    YP
Smallest bitter taste receptor (T2Rs) gene repertoire in carnivores
食肉动物中最小的苦味受体（T2Rs）基因库
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Zoological Research
  • 影响因子：
    4.9
  • 作者：
    施鹏;胡玲玲
  • 通讯作者：
    胡玲玲

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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

        graph TD
          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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