杜氏高生熊虫HdNINJ1基因的克隆鉴定及抗辐射功能研究

作     者：葛正平 李磊 张令强 CE Zhengping;LI Lei;ZHANG Lingqiang

作者机构：青岛大学基础医学院免疫学系青岛266071 军事科学院军事医学研究院北京102206 

出 版 物：《基因组学与应用生物学》 (Genomics and Applied Biology)

年 卷 期：2024年第43卷第4期

页      面：616-626页

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 08[工学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 071002[理学-动物学] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：国家自然科学基金重大项目(82192881)资助 

主　　题：杜氏高生熊虫 HdNINJ1基因 生物信息学分析 抗辐射 

摘      要：缓步动物(Tardigrades),俗称“熊虫,是一类可以耐受超强辐射的小型无脊椎动物,但是目前对其抗辐射机制的认识仍十分匮乏。本研究旨在寻找潜在抗辐射基因,为研究缓步动物耐辐射提供新的认识。本研究在杜氏高生熊虫(Hypsibius dujardini)中发现了人类神经损伤诱导蛋白(nerve injury-induced protein,Ninjurin)同源的新基因,命名为HdNINJ1。本研究以杜氏高生熊虫cDNA为模板,采用PCR技术克隆得到HdNINJ1基因的编码区(coding sequence,CDS)序列,利用生物信息学方法分析其序列特征,并通过克隆形成实验、碱性彗星试验以及免疫荧光实验鉴定了该蛋白的抗辐射功能。结果显示,HdNINJ1基因CDS全长675 bp,编码224个氨基酸,包含1个Ninjurin结构域。细胞增殖实验结果表明,表达HdNINJ1基因的人U2OS细胞受4 Gy X射线辐照后其细胞存活率与对照组相比增加了50.9%;彗星试验和免疫荧光实验结果表明表达HdNINJ1基因的人U2OS细胞在分别受10 Gy和2 Gy X射线辐照后其DNA损伤分别减少了21.0%和22.9%,且结果具有统计学意义。研究结果表明,HdNINJ1可以促进人U2OS细胞的DNA损伤修复并提高其辐射耐受性。