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白腹叢蚊原酚氧化酵素基因分子選殖,特性與功能分析

為了解決nene chicken半半半的問題，作者曹譯友 這樣論述：

酚氧化酵素(phenoloxidase, PO)早已被認為參與昆蟲許多重要生理功能，例如表皮骨骼化(cuticular sclerotization)、傷口癒合(wound healing)、卵殼硬化(tanning of egg chorion)與黑化包囊反應(melanization)。本研究室先前自白腹叢蚊(Armigeres subalbatus, Ar. subalbatus)選殖出兩個白腹叢蚊原酚氧化酵素，並分別命名為白腹叢蚊原酚氧化酵素I (Ar. subalbatus prophenoloxidase I, As-pro-POI) 與白腹叢蚊原酚氧化酵素II (Ar. sub

albatus prophenoloxidase II, As-pro-POII)。本研究則更進一步選殖出六個新的原酚氧化酵素，分別命名為白腹叢蚊原酚氧化酵素III-VIII (Ar. subalbatus prophenoloxidase III-VIII, As-pro-POIII-VIII)。As-pro-POIII、IV與VI mRNA表現在成蚊皆呈持續表現且不受吸血、微絲蟲感染及細菌感染等刺激影響，惟這些酚氧化酵素在幼蟲及蛹期表現有變動，而As-pro-POV則在吸血後才表現。本研究進一步探討As-pro-PO III功能。結果發現當蚊蛹As-pro-PO III表現被雙股核醣核酸(

double-stranded RNA,dsRNA)擊低(knockdown)後，大部分蚊蛹會死亡，僅少量能羽化為畸形成蟲並死亡。而超微結構研究結果發現，注射雙股核醣核酸As-pro-PO III導致蚊蛹新形成內表皮(endocuticle)與預成蟲表皮(pharate adult cuticle)結構不完整，如薄層(lamellae)層數明顯變少、幾丁質微絲所架構的半螺旋結構(helicoidal structure)消失，且在表皮蛋白基質出現許多電子疏鬆(electron-lucent)空洞結構。而蚊蛹在注射雙股核醣核酸As-pro-PO III後，所羽化的成蟲亦觀察到相同影響。基因調控活

性試驗結果證實As-pro-PO III基因由生長發育相關調控子Zeste進行調控。前人研究已證實酚氧化酵素作用產生的類醌(quinone)為表皮蛋白交互作用重要物質，因此我們認為當As-pro-PO III表現被擊低後，導致鍵結表皮結構的類醌不足，進而使表皮結構不正常與基質流失，因而影響新表皮形成。我們的研究證實As-pro-PO III在蚊子表皮形成扮演重要角色，此為酚氧化酵素的新功能。