家蚕微孢子虫基因组生物学

内容简介

家蚕微孢子虫引起的家蚕微粒子病是对养蚕业威胁性的毁灭害之一，由于该病原能够经卵垂直传播，因此被列为蚕业生产的法定检疫对象。《家蚕微孢子虫基因组生物学》是作者团队所完成的家蚕微孢子虫基因组计划的全面总结，系统阐述了家蚕微孢子虫基因组结构与基因组进化；家蚕微孢子虫转座子及水平基因转移；家蚕微孢子虫代谢与增殖；家蚕微孢子虫分泌型蛋白、极丝蛋白与孢壁蛋白；家蚕微孢子虫纺锤剩体；家蚕微孢子虫基因组数据库等研究进展。

目录

第1章  绪论
  1.1  微孢子虫的分类和多样性
  1.2  微孢子虫的侵染
  1.3  微孢子虫病
  1.4  微孢子虫的基因组
  1.5  21世纪微孢子虫研究展望
第2章  家蚕微孢子虫与家蚕微粒子病
  2.1  家蚕微孢子虫与家蚕微粒子病的研究历史与现状
  2.2  家蚕微孢子虫的结构
  2.3  家蚕微孢子虫的研究趋势
第3章  家蚕微孢子虫基因组框架图
  3.1  微孢子虫核型
  3.2  家蚕微孢子虫全基因组测序
  3.3  家蚕微孢子虫转录组测序
  3.4  家蚕微孢子虫基因组注释
  3.5  家蚕微孢子虫基因组框架图谱
第4章  微孢子虫基因家族与基因组进化
  4.1  微孢子虫基因家族
  4.2  微孢子虫直系同源基因
  4.3  微孢子虫基因组进化特征
  4.4  微孢子虫基因组进化模式
第5章  家蚕微孢子虫转座子
  5.1  家蚕微孢子虫转座子的种类
  5.2  转座子在家蚕微孢子虫基因组进化中的作用
  5.3  其他微孢子虫基因组转座子的研究现状
第6章  家蚕微孢子虫水平转移基因
  6.1  家蚕微孢子虫水平转移基因的鉴定
  6.2  家蚕微孢子虫水平转移基因的来源物种及转移时间
  6.3  家蚕微孢子虫水平转移基因的功能作用
第7章  家蚕微孢子虫代谢与增殖
  7.1  家蚕微孢子虫的物质代谢
  7.2  家蚕微孢子虫分裂增殖
第8章  家蚕微孢子虫分泌型蛋白
  8.1  微孢子虫分泌型蛋白概况
  8.2  微孢子虫水通道蛋白
  8.3  微孢子虫转运体蛋白
  8.4  家蚕微孢子虫丝氨酸蛋白酶抑制物
  8.5  家蚕微孢子虫类枯草杆菌蛋白酶
  8.6  家蚕微孢子虫类蓖麻毒素B链凝集素
第9章  家蚕微孢子虫极管与孢壁
  9.1  微孢子虫的极管
  9.2  微孢子虫的孢壁
第10章  家蚕微孢子虫纺锤剩体
  10.1  纺锤剩体
  10.2  家蚕微孢子虫纺锤剩体相关基因
  10.3  家蚕微孢子虫纺锤剩体的铁硫簇组装
  10.4  家蚕微孢子虫纺锤剩体蛋白质的转运
第11章  家蚕微孢子虫基因组数据库
  11.1  微孢子虫基因组数据
  11.2  服务器构建
  11.3  数据库的使用
  11.4  数据库维护与发展

摘要与插图

第1章绪论
　　潘国庆周泽扬
　　微孢子虫(microsporidia)是一类专性细胞内寄生的单细胞真核生物。第一个被人类认识的微孢子虫是家蚕微孢子虫（Nosemabombycis），也称家蚕微粒子虫，是由瑞士植物学家CarlNgeli（18171891）于1857年在家蚕中分离并命名(Ngeli,1857)，由此开启了人类对微孢子虫研究的大门。作为真核生物，微孢子虫具有的生物学特征，其核糖体类型为70S，与原核生物相似(IshiharaandHayashi,1968;Curgyetal.,1980)；并缺少完整功能的线粒体，只存在线粒体退化后的残存细胞器，称为纺锤剩体（mitosome）(Katinkaetal.,2001;Williamsetal.,2002)，该细胞器目前的已知功能是完成铁硫簇（Fe-Sclusters）的组装(Goldbergetal.,2008)。微孢子虫侵入宿主的机制在自然界中也十分，因其孢子内存在一条盘绕的极管（polartube）。在宿主消化道内，并在适宜的环境因子刺激下，孢子萌发，极管在瞬间弹出，刺入宿主细胞，孢原质（原生质体）通过极管注入宿主细胞，完成感染过程(VavraandLarsson,1999)。微孢子虫的寄主范围广泛，可感染从无脊椎动物（是昆虫）到脊椎动物的几乎所有动物类群（Mathis,2000）。
　　1.1微孢子虫的分类和多样性
　　1.1.1微孢子虫的分类
　　在传统五界分类系统中，微孢子虫在很长一段时间被定位于原生动物界（protista）。1992年，微孢子虫独立成1个门，即微孢子虫门（Microsporidia），下设2个纲（class），即单倍期纲（Haplophasea）和双单倍期纲（Dihaplophasea），纲下设目（order）、总科（superfamily）、科（family）和属（genus）（Spragueetal.,1992）。传统的微孢子虫分类主要是基于光镜、电镜等方法对微孢子虫的各个生活史阶段的孢子形态、内部结构的观察，并佐以生理、病理学方面的指征，如生活史特征、寄主特异性及寄生组织特异性等而划分的。由于微孢子虫形态微小，结构简单，许多种类在形态上差异很小，因此在分类学研究过程中常常伴随着研究者一定的主观性。同时有证据表明即便在微孢子虫种内，孢子大小、形状、孢核数、极囊等结构也存在差异，因此微孢子虫许多现有种的分类仍有待商榷。
　　微孢子虫在地球上出现的历史久远。根据核糖体RNA的分析，有学者认为微孢子虫的存在可追溯到距今(2.72.9)×109年前（Vossbrincketal.,1987），并认为其是一种原始的真核生物，不过这一结论目前受到挑战。近年来利用分子生物学方法对微孢子虫的系统分类研究表明，微孢子虫与真菌有较近的亲缘关系（Keelingetal.,2000;Keeling,2003;Leeetal.,2008），这一观点已被广泛接受。美国国家生物技术信息中心（NCBI）分类系统将微孢子虫归于：细胞型生物体（cellularorganisms）/真核生物（eukaryote）/真菌（fungi）/微孢子虫（microsporidia）。2012年，微孢子虫归类于真菌已得到原生动物进化和分类委员会认定（Adletal.,2012）。微孢子虫和人类的健康和经济活动密切相关，它不仅是经济昆虫（家蚕、蜜蜂）、鱼类、兔等的常见病原，而且可感染人类，是有免疫缺陷的患者。
　　1.1.2微孢子虫的多样性
　　1.1.2.1微孢子虫的物种多样性
　　经过长期的演化，微孢子虫展现出了丰富的物种多样性。微孢子虫种的数量可能与动物种的数量相当(CanningandLom,1986;Weberetal.,1994)。至今，已发现的微孢子虫超过150个属，1400多种（Franzen,2008）。
　　微孢子虫可侵染以双翅目和鳞翅目昆虫为主的400种以上的昆虫（WittnerandWeiss,1999）。由于家蚕具有重要经济价值，对寄生于家蚕的微孢子虫研究取得了诸多重要成果。日本学者藤原公在19701985年从家蚕中分离得到微粒子虫属（Nosema）、