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鸡球虫病是由一种或几种鸡艾美耳属(Eimeria)球虫引起的以肠道病变为主的原虫病,以高发病率和死亡率给养鸡业造成了巨大的经济损失。目前世界公认的鸡球虫有7个种,其中以柔嫩艾美耳球虫(Eimeria tenella)的致病性最强。目前鸡球虫病主要依赖于药物治疗,其中地克珠利是一种经典的抗球虫药物。由于球虫耐药株的出现,迫切需要研发新的抗球虫药物。而研究地克珠利抗柔嫩艾美耳球虫差异表达基因,可为抗球虫新药的研发提供药物靶点。本研究通过复制地克珠利抗E. tenella感染鸡动物模型,采用第二代高通量测序技术,筛选出抗球虫药物地克珠利作用虫体的差异表达基因,进而挑选与球虫入侵和发育过程密切相关的重要差异基因进行研究,试验结果如下: 1.地克珠利抗E. tenella感染鸡动物模型建立及评价构建了动物模型,组织形态学观察显示,对照组和加药组鸡盲肠组织形态结构正常,E. tenella感染导致鸡盲肠出现出血、上皮脱落、结构紊乱等病理变化,盲肠组织 SIgA水平显著下降(P<0.01)。随着地克珠利的使用,盲肠的病变明显得到缓解,SIgA的表达水平也随之显著上升(P<0.05)。地克珠利可能通过杀灭球虫缓解盲肠组织损伤,逆转SIgA的表达。结果表明地克珠利抗E. tenella感染鸡动物模型的建立成功,为后续试验奠定基础。 2.高通量筛选地克珠利抗E. tenella差异表达基因将感染组和感染加药组样品采用第二代高通量测序分析,获得6165个差异表达基因。富集分析结果表明,这些差异表达基因涉及49个GO功能和150个KEGG通路。这些功能和通路与球虫发育和入侵密切相关,为抗球虫药物研发提供有用信息,为进一步探索地克珠利抗E. tenella分子机制提供新的思路。 3.地克珠利抗E. tenella部分差异表达基因的克隆对地克珠利抗E. tenella差异表达基因 EtROM1、EtMIC2、catB、calmodulin样结构域蛋白激酶、14-3-3蛋白、mucin样蛋白和PYK进行PCR扩增和测序鉴定,为进一步研究奠定基础。 4.差异表达基因 EtROM1的原核表达尝试及分析对 EtROM1进行了不同温度、不同浓度 IPTG、不同诱导时间以及不同 PH条件下的原核表达尝试,但SDS-PAGE分析显示目的基因均没有明显大量的表达。生物信息学分析表明EtROM1编码蛋白中存在4个针对原核表达体系使用频率低于20%的稀有密码子,且第56个氨基酸后区域多为疏水性氨基酸,经预测该蛋白存在7次典型的跨膜区域,无信号肽结构,因此蛋白表达的成功率较低。结合抗原性分析,下一步以多肽为抗原制备抗体,为后续研究奠定基础。 5.地克珠利抗E. tenella关键差异表达基因不同期段mRNA表达研究采用实时荧光定量技术,分析地克珠利抗E. tenella关键差异表达基因在E. tenella4个不同发育阶段的 mRNA表达水平。结果显示:EtROM1、EtMIC2、catB、calmodulin样结构域蛋白激酶和14-3-3蛋白在E. tenella子孢子阶段大量表达,而EtROM3在孢子化卵囊中表达量最多,其次是未孢子化卵囊。 综上所述,本研究通过对地克珠利抗E. tenella差异基因的筛选及初步研究,对阐明地克珠利抗球虫作用机制和研发新型抗球虫药物具有重要理论和实践意义。