MEN1基因对果蝇运动能力的影响

吴程丽，林欣大

（中国计量大学生命科学学院，浙江杭州 310018）

MEN1基因对果蝇运动能力的影响

吴程丽，林欣大

（中国计量大学生命科学学院，浙江杭州 310018）

MEN1基因突变会引起多发性内分泌肿瘤Ⅰ型综合征，该基因为肿瘤抑制基因，编码Menin蛋白。Menin表达异常可引起多种多发性内分泌疾病，Menin基因缺陷的性质多样化，并覆盖整个基因。基因缺陷常产生一截短并失去功能的Menin。

MEN1基因；黑腹果蝇；运动能力

果蝇属于果蝇科（Drosophilidae）果蝇属（Drosophila）昆虫，目前被发现的约有1000多种。果蝇体型较小，体长3mm左右，雌性果蝇身体的末端相对尖，背面没有黑斑，第一对足跗节基部也没有性梳；雄性果蝇身体末端钝。背面末端呈黑斑，第一对足跗节基部有呈黑色鬃毛状性梳。果蝇易饲养，生活中随处可见，主要以酵母菌为食。作为研究对象时，一般通过人工配制一定比例的葡萄汁培养基或玉米粉培养基来饲养。果蝇属于变态发育，整个生活周期分为卵、幼虫、蛹、成虫四个阶段。在25℃环境中，整个过程不到两周时间，在18℃环境中，时间则相对应要长一些。果蝇作为模式生物，主要是因为果蝇只有3对常染色体和1对性染色体，数量少而且形状有明显差别。果蝇丰富的表型和突变类型，在基因定位和基因编码上的应用超越其他生物[1]。此外，果蝇具有很高的同源性，果蝇基因很大一部分在人体中有相对应的同源基因，这些基因占人体的80%[2]。据报道大约有60%导致人类疾病的基因在果蝇中有直系同源物，这为治疗人类各种疾病的研究提供了许多快捷有效的方法。

MEN1基因是由Chandrasekharappa等发现的[3]，该基因位于染色体11q13[4-5]，MEN1基因全长9kb，含10个外显子，编码610个氨基酸蛋白[6]。MEN1基因编码蛋白Menin，该蛋白分布很广，但表达量却不同。研究表明，Menin蛋白可能作为一种信号分子来控制基因的表达。由于可以直接与双链DNA结合，Menin蛋白有多种生物学功能，如影响细胞增殖、细胞迁移、DNA损伤修复和细胞凋亡等。在不同种属生物中Menin蛋白具有较高的同源性[7-9]。本文通过研究果蝇MEN1基因对果蝇运动能力的影响，为进一步探究MEN1基因对其它生物正常生理活动的影响提供一些参考。

1 材料与方法

1.1 实验材料

供试果蝇品系为 OR、w1118、e323、e30和e173，其中W1118、e323、OR 是野生型，可作为对照组；e30、e173是MEN1基因突变型，这两个品系果蝇的MEN1基因部分片段缺失。

1.2 果蝇培养基的配制

基础培养基的营养成分见表1，将称量好的玉米粉、琼脂、蔗糖和去离子水置于电饭煲中加热至沸腾，每过5min搅拌一次（防止玉米粉黏锅），最后加入丙酸，搅拌均匀后分装入果蝇试管管中，用纱布盖上[10]。

表1 基础培养基成分

1.3 实验方法

收集8h以内刚刚羽化的果蝇，再使用体视显微镜将雌雄果蝇分开，并放入普通培养基中培养7天。7天后将待测果蝇放入空的试管中使其饥饿1h，然后取一只果蝇放入设有高度标尺的量筒里，记录果蝇在10s内所到达的位置，并计算果蝇运动的距离。每组设置30个重复，实验应在11:00—12:30时间段内进行。统计过程中应避免重复计数[11]。所有数据采用SPSS19版软件进行统计分析，用EXCEL软件进行图表的绘制。

2 结果与分析

2.1 MEN1基因对雌果蝇运动能力的影响

对5种雌果蝇品系的运动能力数据进行整理分析，如图1所示。由图1可知，OR、w1118、e323雌果蝇品系间进行两两比较，3个品系间没有显著性差异（P＞0.05）。MEN1基因突变型e30和e173雌果蝇进行比较，发现也没有显著性差异（P＞0.05）。但这两种基因突变型果蝇与3种野生型果蝇比较均有显著性差异（P＜0.05）。综上所述，MEN1基因会影响雌果蝇的正常运动能力，使其运动能力变差。

图1 MEN1基因对雌果蝇运动能力的影响

2.2 MEN1基因对雄果蝇运动能力的影响

将5种雄果蝇品系的运动能力数据整理分析如图所示2。由图2可知，OR、w1118、e323雄果蝇品系间进行两两比较均没有显著性差异（P＞0.05）。两种MEN1基因突变型e30和e173雄果蝇进行比较，也没有显著性差异（P＞0.05）。但这两个MEN1基因突变型果蝇与3种野生型果蝇比较，均有显著性差异（P＜0.05）。综上所述，MEN1基因会影响雄果蝇正常的运动能力，使得其运动能力变差。

图2 MEN1基因对雄果蝇运动能力的影响

3 结论

果蝇由于其具有生活史短、易饲养、繁殖快、染色体少、突变型多和个体小等特点，常常作为遗传学和分子生物学研究中重要的模式生物。MEN1基因在细胞生长和发育中起着关键作用，其中MEN1基因纯合缺失可引起严重的发育障碍，包括神经管闭合障碍、心脏及肝脏发育缺陷等，并引起胚胎期死亡[12]。实验结果表明：MEN1基因对雌雄果蝇的运动能力均有影响，使果蝇的运动能力变差，从而有可能影响其正常的生理活动。MEN1基因突变也可能使得果蝇与运动相关的基因或是蛋白的表达受到影响，从而影响果蝇的运动能力，如Menin表达异常。研究表明人体中Menin表达异常与多发性内分泌瘤、胰岛瘤、白血病、糖尿病等疾病密切相关。同时Menin与大量涉及转录调节、基因组稳定、细胞分裂增殖、细胞周期调控等相关蛋白相互作用，表明Menin生物学功能的广泛性。

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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

吴程丽(1990-)，女，江西上饶人，硕士，研究方向:生物化学与分子生物学。