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家蚕蜕皮激素通过其受体EcR促进DNA甲基转移酶1(Dnmt1)基因表达的分子机制研究
摘要 作为重要的表观遗传修饰方式之一,DNA甲基化是在DNA甲基转移酶(DNA methyltransferases,Dnmt)的催化下,以S-腺苷甲硫氨酸为供体,将甲基基团共价结合至DNA分子中胞嘧啶碱基的特定位点(主要发生于CpG二核苷酸序列)。研究家蚕蜕皮激素20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdyone,20E)通过与其核受体(ecdysone receptor,EcR)相互作用如何调控DNA甲基转移酶1(Dnmt1)基因表达及其潜在机制。RT-qPCR检测结果显示,20E处理后,家蚕Bm12细胞中EcR和Dnmt1基因的表达水平均显著上调,这表明20E可能通过EcR信号通路调控Dnmt1基因的表达,两者协同参与蜕皮激素介导的表观遗传调控过程。对Dnmt1基因启动子区域进行序列分析,发现6个潜在的蜕皮激素受体响应元件(EcR CRE),分别命名为EcR CRE1~6。通过荧光素酶报告基因实验,发现EcR CRE6对20E的响应最为显著,表明该元件可能是Dnmt1基因表达调控的关键区域。特异性敲低EcR表达水平后,Dnmt1基因的表达水平显著下降,进一步证实了EcR在Dnmt1基因表达调控中的重要作用。此外,通过凝胶迁移实验(EMSA)验证EcR蛋白与EcR CRE6的直接结合能力,结果揭示20E-EcR复合体通过直接结合EcR CRE6元件调控Dnmt1启动子转录活性。综上所述,蜕皮激素20E诱导EcR表达上调,EcR直接结合Dnmt1启动子区域的EcR CRE6元件,促进Dnmt1基因的转录表达。这一调控机制可能在家蚕变态发育过程中发挥重要作用,为理解蜕皮激素在表观遗传调控中的功能提供了新的视角。