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反刍动物消化道寄生虫病一直是限制畜牧经济动物产能的重要因素。捻转血矛线虫(Haemonchus contortus)是一种重要的反刍动物消化道寄生线虫,呈世界性分布,主要寄生于牛羊皱胃及小肠,造成宿主贫血及营养不良,严重时可导致宿主死亡。由于缺乏可用的疫苗,控制该病主要使用抗蠕虫药,但是抗蠕虫药无节制的使用已造成世界范围的广泛性的抗药性的产生。因此,急需寻找新的控制该病的方法。而在分子水平上了解H. contortus生长发育和繁殖的调节机制可以为开发新的药物和候选疫苗找到有潜力的候选靶分子。蛋白酶体是一种高度保守的多亚基酶复合物,广泛存在于真核细胞体内,能参与多种细胞的功能,包括调节细胞周期,调节细胞凋亡,增加抗原的递呈等。在寄生虫中,蛋白酶体不仅能参与胞内寄生虫的生长发育调节,同时也参与调控寄生虫入侵宿主,对宿主造成损伤,并可诱导宿主产生对其的免疫应答。对蛋白酶体的研究也不断取得新的成果,在疟原虫、阿米巴原虫、利什曼原虫、弓形虫、血吸虫等寄生虫中先后报道蛋白酶体功能机制,但有关蛋白酶体在寄生线虫中的作用依然鲜有报道。寄生线虫有效体外培养手段的缺失阻碍了对研究其基因功能的技术平台的建立。秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans, C. elegans)作为经典的模式生物,基因组信息完整,有完整的自由生活周期,并且与H. contortus亲缘关系非常接近,是研究H. contortus基因功能的有用系统。本研究分离了H. contortus蛋白酶体β5亚基编码基因(Hc-pbs-5)并进行生物信息学分析；全转录物组鸟枪法测序(RNAseq)法分析Hc-pbs-5基因在H. contortus各阶段虫体的转录水平；异源RNA干扰法分析了Hc-pbs-5基因的功能,评价Ce-pbs-5基因与其功能相似性；异源转基因方法分析了Hc-pbs-5基因启动子的表达模式,评价Ce-pbs-5基因与其表达部位相似性。具体结果如下：1.获得Hc-pbs-5基因DNA序列根据pbs-5基因EST序列。使用cDNA末端快速扩增法获得Hc-pbs-5全长cDNA,比对H. contortus基因组数据库并分离其gDNA的序列并。生物信息学分析发现：分离获得的Hc-pbs-5cDNA全长1117bp,编码284个氨基酸。Hc-PBS-5蛋白与PBS-5家族基因高度同源,结构域保守,都存在一个典型的含谷氨酸磷酸载体蛋白区域。分离的gDNA全长2310bp,包含7个外显子和6个内含子,所有的外显子和内含子遵循GT-AG法则。2.获得Hc-pbs-5基因在虫体各阶段的转录水平通过RNAseq及RT-PCR分析发现Hc-pbs-5基因在H. contortus各个时期,包括虫卵、L1幼虫、L2幼虫、L3期幼虫、四期雌虫、四期雄虫、雌性成虫和雄性成虫时期均有转录,在虫卵时期表达量最高,自由生活阶段随虫体生长发育逐渐下调,L3期达到最低值。进入寄生阶段后恢复上调。3.发现Hc-pbs-5基因与秀丽隐杆线虫Ce-pbs-5基因功能相似使用大肠杆菌HT115作为载体,通过饲喂法向C. elegans体内导入母源基因Hc-pbs-5原核表达的dsRNA,以Ce-pbs-5基因作为阳性对照。分别观测干扰株成虫产卵率及其虫卵孵化率,干扰株幼虫组24h内滞育率。结果显示经Hc-pbs-5dsRNA干扰的幼虫滞育率显著上升,与阳性对照一致。4.获得Hc-pbs-5基因及上游基因位置结构及在C. elegans中定位的研究通过数据库比对及生物信息学软件分析,发现了Hc-pbs-5上游基因及其5’-UTR序列。生物信息分析发现Hc-pbs-5与其上游基因CDJ93476共转录证据,Hc-pbs-5是该转录子结构中的下游基因。预测并分离其共同的启动子序列。为研究Hc-pbs-5基因的表达部位,构建两个GFP融合表达质粒,一个包含5912bp的启动子序列,另一个加入Hc-pbs-5与其上游基因之间的452bp UTR为插入段。将两个重组质粒分别注射入C. elegans性腺,但未能在子代中获得荧光表型的虫体。综上所述,本研究获得了H. contortus pbs-5基因的全长cDNA, gDNA和启动子DNA序列。发现该基因与来自其他生物的同源基因高度保守。该基因在H.contortus的虫卵中转录水平最高,提示其可能与虫体的生长发育有关,异源RNAi的结果也支持这一结论。本研究的结果为进一步研究该分子在寄生线虫发育调节中的功能奠定了坚实的基础。