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腹毛类纤毛虫是一种单细胞原生生物,由于其具有细胞结构的精细和复杂性、核器的两型性等特征,一直被用于真核细胞模式形成、细胞成分重建和调控机理的研究。原生动物皮层细胞骨架的研究,从皮层结构模式及形态发生的描述开始,近些年来逐渐集中到皮层细胞骨架整体性的结构,并发展到对皮层形态发生决定及其在细胞生命活动中的重要性的探索。而微管胞器作为腹毛目纤毛虫皮层的主要结构成分,其结构及功能组分的研究已成为本领域的热点之一。目前相关研究仅涉及少数几种低等纤毛虫,本文以腹毛目纤毛虫华美游仆虫(Euploteselegans)为材料,应用直接荧光标记、免疫荧光标记、常规透射电镜术、鞣酸透射电镜未、免疫电镜术、SDS-PAGE、免疫印迹术、基因克隆及序列分析等方法,深入探讨了微管胞器的结构及构能组分；另外,应用常规透射电镜术、生化抽提-扫描电镜术,详细描述了大、小核核膜表面和大核复制带结构及染色质的立体构型,所得结果论述如下：
1.华美游仆虫细胞微管胞器的直接荧光和免疫荧光标记应用直接荧光和免疫荧光标记显示,华美游仆虫细胞微管胞器由口围带、波动膜、额腹横棘毛、缘棘毛、尾棘毛、背触毛等纤毛器微管、纤毛器基部附属微管和非纤毛区皮层微管骨架组成。其中口围带基部含有小膜托架、小膜附属微管,波动膜基部含有波动膜托架,额腹横棘毛基部含有前纵微管束、后纵微管束、横微管束或放射微管束,左缘棘毛和尾棘毛基部微管束分化不明显,背纤毛基部含有玫瑰花状的基体周围骨架,这些微管结构与细胞背腹面皮层纵微管和横微管网-起,组织成该类纤毛虫的主要皮层细胞骨架。结果表明,游仆虫皮层细胞骨架是以微管为主要成分构建而成的,并且其棘毛基部微管的组成具有与其他类纤毛虫不同的特征；游仆虫间期细胞及形态发生时期纤毛基体或纤毛原基中存在中心蛋白,其可能与纤毛基体结构的维持及基体发生过程中微管的组装有关。 2.华美游仆虫细胞骨架的超微结构应用透射电镜术显示,华美游仆虫细胞表膜含有质膜和表膜泡,表膜下平行存在带状微管层,两者之间有垂直的微管束骨架联系,另外还存在斜向排列的针刺状表膜下微管束骨架,并交织成网状；口围带小膜基部含电子致密带和小膜托架；棘毛基体基部及基体下微管束形成围棘纤维篮,相邻基体间有横向和斜向纤维连接,基体下方含有发达的附属微管结构：形态发生过程中伴随着老基体瓦解及新基体组装的连续过程,其基体周围的侧囊结构可能与基体形成、表膜更新及新纤毛器的组装和定位有关。
3.华美游仆虫大、小核的透射电镜和生化抽提-扫描电镜观察应用透射电镜术和生化抽提一扫描电镜术显示,华美游仆虫大核核膜表面形成孔状结构,并有相当数量的附着物；小核核膜表面也有孔状结构,但附着物较少。此外,非分裂期大核染色质凝缩排列形成染色质团,染色质团由染色质颗粒构成,各个染色质颗粒含有许多均质的染色质小体；大核DNA合成期间,大核复制带区的染色质团分解成染色质小体。作者据所得结果认为,染色质小体是构成游仆虫大核的基本结构单元；大、小核形态上的差异与其在无性生殖期间核、质问的功能活动及物质联系有关。
4.华美游仆虫α微管蛋白及中心蛋白的免疫电镜定位应用免疫电镜术显示,华美游仆虫中α微管蛋白和中心蛋白的细胞定位,其中抗α微管蛋白抗体标记结果：金颗粒均匀分布于表膜下,在纤毛基体及其周围区域也有大量分布,是以基体微管结构为中心散布,主要定位在基体间的横向及斜向连接纤维和基体基部附属微管及小根纤维；抗中心蛋白抗体标记结果：金颗粒集中定位在基体腔、基体基部及其连接纤维和基体间横向连接纤维。所得结果与我们在透射电镜和免疫荧光实验中得到的细胞结构相互印证。这两种蛋白作为细胞皮层骨架纤维的主要组分,并可与其它骨架结构紧密联系,推测可能在基体的复制和组装过程中起一定的作用。 5.华美游仆虫细胞蛋白组分的研究应用SDS-PAGE和免疫印迹术对华美游仆虫细胞蛋白组分进行了分析,电泳结果显示,在66-53kD之间的蛋白条带,其蛋白表达量较高,在约58kD、49kD、43kD、40kD和33kD其蛋白表达量均超过3％,更有55kD和23kD其蛋白表达量分别高达5.0％和4.8％；免疫印迹结果显示,α、β微管蛋白均在55kD左右显示出一条特异性条带。
6.华美游仆虫γ微管蛋白基因片段的克隆及序列分析以华美游仆虫基因组DNA为模板,根据γ微管蛋白保守区段设计并人工合成一对引物,通过聚合酶链式反应,扩增出一条特异性的基因片段。将该片段连入pMD18-T载体,转化至E.coliDH5a菌株。将筛选出的阳性克隆进行测序分析,得知该片段为768bp。将测序结果与GENEBANK中搜索到的两种游仆虫γ微管蛋白基因同源区段的序列进行比对,证实了此片段为编码γ微管蛋白的基因片段。
本研究首次应用生化抽提结合扫描电镜的方式显示了纤毛虫华美游仆虫大、小核核膜的表面形态,并推断染色质小体是构成游仆虫大核的基本结构单元；其次,荧光标记显示了中心蛋白存在于间期及形态发生期细胞的纤毛基体和纤毛原基中,并推测其可能与基体结构的维持及发生过程中微管的组装有关；另外,细胞超微结构显示了形态发生过程中伴随着老基体瓦解及新基体组装的连续过程,基体周围的侧囊结构可能与基体形成、表膜更新及新纤毛器的组装和定位有关；最后,免疫印迹结果显示了华美游仆虫α、β微管蛋白均为55kD左右,基因克隆结果得到了一条编码γ微管蛋白的基因片段。