MEN1基因對果蠅運動能力的影響

吳程麗，林欣大

（中國計量大學生命科學學院，浙江杭州 310018）

MEN1基因對果蠅運動能力的影響

吳程麗，林欣大

（中國計量大學生命科學學院，浙江杭州 310018）

MEN1基因突變會引起多發性內分泌腫瘤Ⅰ型綜合征，該基因為腫瘤抑制基因，編碼Menin蛋白。Menin表達異常可引起多種多發性內分泌疾病，Menin基因缺陷的性質多樣化，并覆蓋整個基因。基因缺陷常產生一截短并失去功能的Menin。

MEN1基因；黑腹果蠅；運動能力

果蠅屬于果蠅科（Drosophilidae）果蠅屬（Drosophila）昆蟲，目前被發現的約有1000多種。果蠅體型較小，體長3mm左右，雌性果蠅身體的末端相對尖，背面沒有黑斑，第一對足跗節基部也沒有性梳；雄性果蠅身體末端鈍。背面末端呈黑斑，第一對足跗節基部有呈黑色鬃毛狀性梳。果蠅易飼養，生活中隨處可見，主要以酵母菌為食。作為研究對象時，一般通過人工配制一定比例的葡萄汁培養基或玉米粉培養基來飼養。果蠅屬于變態發育，整個生活周期分為卵、幼蟲、蛹、成蟲四個階段。在25℃環境中，整個過程不到兩周時間，在18℃環境中，時間則相對應要長一些。果蠅作為模式生物，主要是因為果蠅只有3對常染色體和1對性染色體，數量少而且形狀有明顯差別。果蠅豐富的表型和突變類型，在基因定位和基因編碼上的應用超越其他生物[1]。此外，果蠅具有很高的同源性，果蠅基因很大一部分在人體中有相對應的同源基因，這些基因占人體的80%[2]。據報道大約有60%導致人類疾病的基因在果蠅中有直系同源物，這為治療人類各種疾病的研究提供了許多快捷有效的方法。

MEN1基因是由Chandrasekharappa等發現的[3]，該基因位于染色體11q13[4-5]，MEN1基因全長9kb，含10個外顯子，編碼610個氨基酸蛋白[6]。MEN1基因編碼蛋白Menin，該蛋白分布很廣，但表達量卻不同。研究表明，Menin蛋白可能作為一種信號分子來控制基因的表達。由于可以直接與雙鏈DNA結合，Menin蛋白有多種生物學功能，如影響細胞增殖、細胞遷移、DNA損傷修復和細胞凋亡等。在不同種屬生物中Menin蛋白具有較高的同源性[7-9]。本文通過研究果蠅MEN1基因對果蠅運動能力的影響，為進一步探究MEN1基因對其它生物正常生理活動的影響提供一些參考。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

供試果蠅品系為 OR、w1118、e323、e30和e173，其中W1118、e323、OR 是野生型，可作為對照組；e30、e173是MEN1基因突變型，這兩個品系果蠅的MEN1基因部分片段缺失。

1.2 果蠅培養基的配制

基礎培養基的營養成分見表1，將稱量好的玉米粉、瓊脂、蔗糖和去離子水置于電飯煲中加熱至沸騰，每過5min攪拌一次（防止玉米粉黏鍋），最后加入丙酸，攪拌均勻后分裝入果蠅試管管中，用紗布蓋上[10]。

表1 基礎培養基成分

1.3 實驗方法

收集8h以內剛剛羽化的果蠅，再使用體視顯微鏡將雌雄果蠅分開，并放入普通培養基中培養7天。7天后將待測果蠅放入空的試管中使其饑餓1h，然后取一只果蠅放入設有高度標尺的量筒里，記錄果蠅在10s內所到達的位置，并計算果蠅運動的距離。每組設置30個重復，實驗應在11:00—12:30時間段內進行。統計過程中應避免重復計數[11]。所有數據采用SPSS19版軟件進行統計分析，用EXCEL軟件進行圖表的繪制。

2 結果與分析

2.1 MEN1基因對雌果蠅運動能力的影響

對5種雌果蠅品系的運動能力數據進行整理分析，如圖1所示。由圖1可知，OR、w1118、e323雌果蠅品系間進行兩兩比較，3個品系間沒有顯著性差異（P＞0.05）。MEN1基因突變型e30和e173雌果蠅進行比較，發現也沒有顯著性差異（P＞0.05）。但這兩種基因突變型果蠅與3種野生型果蠅比較均有顯著性差異（P＜0.05）。綜上所述，MEN1基因會影響雌果蠅的正常運動能力，使其運動能力變差。

圖1 MEN1基因對雌果蠅運動能力的影響

2.2 MEN1基因對雄果蠅運動能力的影響

將5種雄果蠅品系的運動能力數據整理分析如圖所示2。由圖2可知，OR、w1118、e323雄果蠅品系間進行兩兩比較均沒有顯著性差異（P＞0.05）。兩種MEN1基因突變型e30和e173雄果蠅進行比較，也沒有顯著性差異（P＞0.05）。但這兩個MEN1基因突變型果蠅與3種野生型果蠅比較，均有顯著性差異（P＜0.05）。綜上所述，MEN1基因會影響雄果蠅正常的運動能力，使得其運動能力變差。

圖2 MEN1基因對雄果蠅運動能力的影響

3 結論

果蠅由于其具有生活史短、易飼養、繁殖快、染色體少、突變型多和個體小等特點，常常作為遺傳學和分子生物學研究中重要的模式生物。MEN1基因在細胞生長和發育中起著關鍵作用，其中MEN1基因純合缺失可引起嚴重的發育障礙，包括神經管閉合障礙、心臟及肝臟發育缺陷等，并引起胚胎期死亡[12]。實驗結果表明：MEN1基因對雌雄果蠅的運動能力均有影響，使果蠅的運動能力變差，從而有可能影響其正常的生理活動。MEN1基因突變也可能使得果蠅與運動相關的基因或是蛋白的表達受到影響，從而影響果蠅的運動能力，如Menin表達異常。研究表明人體中Menin表達異常與多發性內分泌瘤、胰島瘤、白血病、糖尿病等疾病密切相關。同時Menin與大量涉及轉錄調節、基因組穩定、細胞分裂增殖、細胞周期調控等相關蛋白相互作用，表明Menin生物學功能的廣泛性。

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The Effect of MEN1 Gene on the Motor Ability of Drosophila Melanogaster

Wu Cheng-li,Lin Xin-da
(School of Life Science,China University of Metrology,Zhejiang Hangzhou 310018)

Mutations in the MEN1gene cause multiple endocrine tumors type I syndrome,a tumor suppressor gene encoding Menin protein.Abnormal expression of Menin may cause many kinds of multiple endocrine diseases.The nature of the Menin gene defect is diverse and covers the entire gene.Genetic defects often produce a truncated and functional menin.

MEN1 gene;Drosophila melanogaster;Motor ability

G804.2

A

2096-0387（2017）05-0028-03

吳程麗(1990-)，女，江西上饒人，碩士，研究方向:生物化學與分子生物學。