地区：上海市 宝山区
关键词：河北农业大学;中国农业大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004486
成果描述：
| 项目所属科学技术领域：生物学。主要研究内容及发现点:随着环境面源污染的加剧和不确定性，蚯蚓形成了一套独特的应答防御体系，在不同强度胁迫下将启动体壁和体内的分子应激防御机制，这为土壤污染的早期诊断及修复提供理论基础，该领域的研究甚少。近几年重金属、兽药等非生物因子以及粪便引入的高致病性大肠杆菌E.coli O157:H7生物因子对土壤的污染较为严重，为此，该项目联合中国农业大学资源环境学院一流科研团队，在国家自然科学基金、河北省自然科学基金及国家863计划项目的资金支持下，围绕不同类胁迫因子下蚯蚓的分子生态毒理机制展开了原创性研究，主要内容和发现点如下（见附件“查新报告”）：率先从分子角度阐明了低强度非生物和生物因子胁迫下蚯蚓的体壁应答机制，发现体外壁的表皮腺细胞及体内肠壁的粘膜细胞线粒体、内质网等细胞器发挥重要的应激防御作用，筛选出土壤早期污染的生物标志物。开创性的将蛋白组学成功应用到蚯蚓的生态毒理研究中，首次建立了2-DE和MALDI-TOF/TOF MS质谱鉴定相结合的蛋白分析方法，发现了高致病性大肠杆菌生物因子和重金属非生物因子胁迫下差异表达蛋白各124个和143个，与应激防御相关的蛋白分别为28个和12个，且不同类因子胁迫下共同应答蛋白6个，揭示了生物和非生物因子胁迫下蚯蚓体内的蛋白毒理机制。发现了生物因子和非生物因子胁迫下蚯蚓体内的抗氧化酶调控系统既有各自特有的调控特点又有共同的调控机制，首次揭示了不同类污染因子胁迫下蚯蚓的抗氧化酶调控机制，进一步阐明了污染胁迫下蚯蚓体内的蛋白毒理机制。构建了污染因子胁迫下蚯蚓的正反向消减cDNA文库，筛选出非生物因子胁迫下的差异ESTs 394个，生物因子胁迫下的差异表达基因27个，揭示了生物和非生物因子胁迫下蚯蚓体内的基因毒理机制。科学价值：该项目围绕土壤污染较为普遍的非生物因子和生物因子，借助2-DE、质谱鉴定、SSH和iTRAQ等现代分子生物技术，从基因组学和蛋白组学多水平、全方位研究不同类胁迫因子下蚯蚓的分子生态毒理机制。低强度胁迫时蚯蚓的体壁应激应答反应可作为早期污染的预警指示物；蚯蚓蛋白提取新方法的建立为开展蚯蚓分子生态毒理研究提供技术支撑；不同类因子胁迫下差异表达基因和差异表达蛋白的筛选及其表达，对土壤污染的早期预防起到重要推动作用。同行引用评价情况：该研究成果经中国工程院院士、国际欧亚科学院院士李文华为主任的鉴定委员会鉴定，研究成果达国际先进水平，具很高的学术价值和应用价值（见附件“成果鉴定证书”）。该研究成果发表SCI论文20篇（见附件“论文收引证明”），其中4篇和1篇刊在JCR 2区和1区期刊，影响因子最高达5.460，累计影响因子41.317。论文被《Journal of Hazardous Materials》、《Journal of Proteomics》等11类SCI刊源期刊引用，引证期刊影响因子最高达4.529。 |
