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家蚕是人类利用较早的经济昆虫,也是经典遗传学研究的模式生物之一。家蚕对病害的免疫力差，一直威胁着蚕业生产，所以蚕体免疫的研究不仅具有重要的产业价值，而且具有模式研究的科学意义。研究表明，昆虫受到不同的微生物感染时，能诱导不同的抗菌肽基因表达，而这些抗菌肽基因的表达主要受两种信号转导途径的调控，即Toll途径和Imd(immune deficiency)途径。imd基因是Imd途径中的一个关键基因，该基因在各个物种中的同源性很低，对其作用知之甚少，现代分子生物学及遗传学等先进技术为其研究提供了有力的工具。本文拟在借鉴其它模式生物(特别是果蝇)中的先进研究成果，基于家蚕全基因组信息，对imd基因在家蚕中的同源体Bmimd进行研究，为提高蚕体抗病能力打下基础，同时为研究家蚕免疫机制提供理论依据，并可为昆虫免疫应答的分子机制研究提供极有价值的线索。
本研究的内容与结果如下：
1家蚕imd基因的克隆及序列分析利用家蚕EST数据电子克隆了果蝇imd基因在家蚕中的同源体，命名为Bmimd。通过生物信息学分析发现，Bmimd全长1092bp，由3个内含子和4个外显子构成，编码250个氨基酸，蛋白预测分子量28.6kD，等电点是6.45。SignalP在线查找发现，Bmimd编码的第1到19个氨基酸为信号肽。结构域分析表明，Bmimd基因在第152个氨基酸到246个氨基酸之间含有一个致死结构域。蛋白质序列比对和Clustalx聚类分析表明，Bmimd的碳末端致死结构域与哺乳动物的致死结构域蛋白RIP相似。根据预测序列设计引物，体外克隆Bmimd基因的编码区序列，得到一条长为750bp的目的片段，包含该基因完整的编码区。
2家蚕Bmimd基因的原核表达将Bmimd基因整个编码区序列亚克隆到PET-50b(+)表达载体，构建重组表达质粒，并将该重组质粒转化到BL21表达菌株。通过IPTG诱导重组菌imd/PET-50b/BL-21表达蛋白，得到一个约97kD的重组蛋白，其中标签(含两个6×His Tag和一个Nus·Tag)蛋白约68kD，目的蛋白约29kD，与预测分子量相符合。表达条件的优化，发现最佳的诱导条件为37℃、0.4mmol/LIPTG诱导5h。蛋白组分鉴定表明，诱导表达的重组蛋白以包涵体的形式表达。
3家蚕imd基因表达特性研究利用家蚕全基因组芯片表达谱数据对Bmimd基因的表达情况进行分析，发现其在5龄3天家蚕头中的表达量最高，在生殖腺、表皮和脂肪体中也有一定的表达，而在血液、马氏管和丝腺中几乎不表达。
通过亲和层析和电洗脱的方法纯化原核表达的Bmimd蛋白，制备抗体；Western blotting分析5龄4天家蚕imd蛋白在各组织中的表达情况，结果与芯片分析结果相似，表明Bmimd基因在五龄末期家蚕各个组织中的mRNA表达水平与蛋白表达水平一致，由此推测家蚕对imd基因的调控主要是转录水平的调控。
综上所述，本文成功的找到了昆虫先天免疫关键基因imd在家蚕中的同源体Bmimd,并对Bmimd进行了体外克隆和序列分析，进而原核表达获得并纯化出Bmimd蛋白，最后对该基因在五龄末期家蚕各个组织中的表达特性进行了研究。从实验结果中可以推测出以下结论：(1)Bmimd可能是家蚕先天免疫信号传递Imd途径中的一种配体，能够传递病原刺激信号。(2)家蚕对imd基因的调控主要是转录水平的调控，所以一旦受到病原刺激，机体可以在较短的时间内表达出该蛋白，进而调节机体表达出大量的抗病效应物，以最快的速度抵御病原的感染。(3)家蚕Imd信号途径极有可能与果蝇一样，不仅参与全身性体液免疫，还与局部免疫有关。