热休克蛋白在长江刀鲚精子发生中的作用及其调控机制

Spermatogenesis is a well-defined synchronous and spatial arrangement process that provides a good model system for investigating the regulation and sequential activation of genes during germ cell differentiation. Since dramatic transformations and cellular differentiation take place during these developmental stages, it is intuitive, therefore, spermatogenesis is associated with various different HSPs. In this study, HSP gene structure and their functions are to analysis through molecular biology and biological information technology; their protein expression patterns are to analysis through Western-Blotting; their protein distribution in testes tissue and in different sperm cells are to analysis through immunohistochemistry (IHC) and immunofluorescence (IF) technology. Furthermore their protein interaction mechanisms are to analysis by Co-ImmunoPrecipitation (Co-IP) and Pull-Down methods, on the same time the participation function of HSP in the sperm cell proliferation and apoptosis are to investigate through Flow Cytometry (FCM). For this study, it aims to systematacially study HSP possible roles in regulating spermatogenesis. The research result will enrich the reproductive theory in the teleost spermatogenesis, and would solve artificial breeding problem in coilia nasusa and provide theoretical guidance for enhancement protection in endangered migratory fish species.

精子发生是一个界限分明，精确同步和具有严格时空规律的生物学过程，这种过程为生殖细胞分化的基因调控机制研究提供了良好的生物学模型。精子发生过程需要经受剧烈的生物应激，因此大量的HSP参与了相关的生物学调控过程。本研究在建立长江刀鲚不同发育时期精巢转录组基因文库，发现精子发生过程中大量高丰度表达HSP基因的基础上，采用分子生物学技术结合生物信息学分析HSP的基因结构和功能；采用Western-Blotting技术分析不同发育时期精巢的HSP蛋白表达量；通过免疫组织化学和免疫荧光技术研究HSP蛋白的组织和细胞定位分析，通过免疫共沉淀和Pull-Down技术分析HSP蛋白的互作机理，探讨HSP参与精子细胞的增殖和凋亡作用，从而系统研究HSP在长江刀鲚精子发生过程的调控机制。研究结果将丰富硬骨鱼类精子发生的生殖生物学理论，并有望解决长江刀鲚的人工繁育和濒危洄游鱼类物种增殖保护提供理论指导。

精子发生是一个界限分明，精确同步和具有严格时空规律的生物学过程，这种过程为生殖细胞分化的基因调控机制研究提供了良好的生物学模型。精子发生过程需要经受剧烈的生物应激，因此大量的HSP参与了相关的生物学调控过程。本研究通过建立长江刀鲚不同发育时期精巢转录组基因文库，发现了在精子发生过程中大量高丰度表达的HSP基因。结合基因的表达量和差异表达分析发现，不同类型的HSP基因均参与了长江刀鲚的生殖洄游调控。采用分子生物学技术结合生物信息学分析了HSP90，HSP60，HSP40超家族，HSP27和HSP10等基因的基因结构和功能；采用Western-Blotting技术分析了以上HSP蛋白在刀鲚精巢不同发育时期的蛋白表达量；通过免疫组织化学和免疫荧光技术研究了HSP蛋白的组织和细胞定位分析；采用免疫胶体金技术研究了线粒体相关蛋白HSP60和HSP10在精子细胞线粒体内膜复合体的亚细胞定位；通过免疫共沉淀和Pull-Down技术探讨性分析了HSP蛋白的互作机理，探讨了HSP参与精子细胞的增殖和凋亡作用，从而较系统地研究了HSP在长江刀鲚精子发生过程的调控机制。研究结果将丰富硬骨鱼类精子发生的生殖生物学理论，并有望解决长江刀鲚的人工繁育和濒危洄游鱼类物种增殖保护提供理论指导。