捻转血矛线虫发育相关新基因Hcher-1功能研究

捻转血矛线虫是反刍动物非常重要的病原，也是用于研究寄生性线虫的模式动物。课题组前期研究中克隆了捻转血矛线虫新基因Hcher-1,生物信息学分析、预测该基因可能与捻转血矛线虫性别分化和发育有关。本项目拟在此基础上获得其重组蛋白和相应抗体；检测该基因在不同发育阶段、不同性别虫体中的表达，并对其表达部位进行分析；研究该蛋白与其靶蛋白同源蛋白的结合特性，分析其在性别调控中的作用；将该基因转染秀丽隐杆线虫，观察转基因线虫雄性化表型的差异，研究其在性别分化中的作用；用针对该基因的特异性dsRNA和抗体处理捻转血矛线虫虫卵、L1、L2和L3，感染山羊后检测雌雄虫数量、比例、虫卵量、虫卵孵化率等指标，分析该基因在雄虫发育中的作用。由此阐明Hcher-1的功能，为捻转血矛线虫发育生物学研究奠定基础；通过控制线虫的性别发育达到减少虫卵产量的探索，可为捻转血矛线虫及其他线虫的预防提供新的研究思路和疫苗候选抗原。

捻转血矛线虫是反刍动物最为常见的消化道寄生虫之一，对牛、羊养殖造成很大的危害。对该病的免疫预防研究较多，但目前尚无商品化疫苗。对该寄生虫的性别分化、个体发育和虫体代谢等相关基因的功能研究，有助于揭示捻转血矛线虫寄生生活的奥秘，可为捻转血矛线虫及其他线虫病的预防提供新的研究思路。. 本项目克隆表达了捻转血矛线虫Hcher-1基因。对Hcher-1基因在不同发育阶段、不同性别的虫体中的表达情况进行了分析，发现该基因在雄性成虫中表达量最高，雌虫中最低，具有明显的性别差异性。研究发现重组Hcher-1和TRA-2蛋白（秀丽新杆线虫her-1的受体蛋白）在体外不能相互结合。将Hcher-1基因转染秀丽新杆线虫，转基因线虫并未出现雄性化的表型。将抗Hcher-1抗体与L3共孵育后感染沙鼠，结果发现虫体的大小和雄性个体的数量有所下降，但与对照组差异不显著。. 克隆表达了捻转血矛线虫主要精子蛋白（HcMSP）基因。荧光定量PCR分析结果表明该基因在雄虫中的表达量最高，雌虫中最低（约为雄虫的1/600）。Western blot分析结果提示捻转血矛线虫HcMSP可能为隐蔽抗原。. 通过RACE等方法获得了捻转血矛线虫过氧化物酶（POD）、精氨酸激酶（AK）、肌动蛋白（Actin）等基因，并对其在不同发育阶段和性别的虫体中的表达情况进行了定量分析。对Actin等蛋白在虫体中的分布、刺激山羊外周血淋巴细胞的能力以及其免疫保护性进行了研究。. 在本项目的资助下，获得了捻转血矛线虫Hcher-1、HcMSP、POD、AK、Actin等基因，并对其表达特性和部分生物学功能进行了研究。发表研究论文9篇（其中SCI收录论文5篇），录用待发表1篇。研究结果对深入研究捻转血矛线虫的性别分化、代谢和发育等生物学特性具有重要意义。