Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Bisphenol-A ảnh hưởng đến sự phát triển và biểu hiện của gen protein sốc nhiệt trong sâu bướm Sesamia nonagrioides
Tóm tắt
Các tác động của bisphenol A (BPA) đến hệ thống nội tiết của động vật có xương sống đã được chứng minh trong nhiều nghiên cứu. Ở đây, chúng tôi báo cáo về ảnh hưởng của BPA đến sự phát triển và biểu hiện của các gen protein sốc nhiệt trên côn trùng đất Sesamia nonagrioides (Lepidoptera: Noctuidae). Ấu trùng S. nonagrioides giai đoạn 1 đã được tiếp xúc đến cuối giai đoạn 6 (giai đoạn cuối) với các nồng độ BPA được chọn (1 μg/L, 10 μg/L, 100 μg/L, 1 mg/L và 10 mg/L) áp dụng trong chế độ ăn nhân tạo của chúng. Các nồng độ thấp hơn của BPA (1–10 μg/L) đã được phát hiện làm giảm trọng lượng của ấu trùng trong khi nồng độ 100 μg/L làm tăng trọng lượng. Các nồng độ BPA cao hơn đã được phát hiện gây ra nhiều kiểu hình bất thường trong quá trình lột xác của ấu trùng giai đoạn 5, chuyển đổi từ ấu trùng sang nhộng và biến thái. Các chỉ số phát triển và biến thái được trình bày ở đây có thể chỉ ra tác động tiềm năng của BPA đối với côn trùng trên cạn. Thêm vào đó, ấu trùng giai đoạn 6 đã được tiêm một số nồng độ BPA. Phân tích định lượng bán chính xác và PCR thời gian thực đã được sử dụng để xác định các tác động của BPA trong việc điều chỉnh phiên mã của năm gen protein sốc nhiệt (SnoHsp19.5, SnoHsp20.8, SnoHsp70, SnoHsc70 và SnoHsp83). Việc áp dụng BPA thông qua cho ăn hoặc tiêm đã kích thích tổng hợp các mRNA của SnoHsp19.5 và SnoHsp20.8. Mức độ biểu hiện của SnoHsp70 không bị ảnh hưởng. Ngược lại, SnoHsc70 và SnoHsp83, những gen đóng vai trò then chốt trong quá trình dẫn truyền tín hiệu steroid giới tính ở động vật có xương sống, đã được tăng lên bởi BPA. Kết quả của chúng tôi cho thấy rằng các gen SnoHsp19.5, SnoHsp20.8, SnoHsp83 và SnoHsc70 có thể bị điều chỉnh bởi BPA.
Từ khóa
#bisphenol A #BPA #protein sốc nhiệt #Sesamia nonagrioides #côn trùng đất #phát triển ấu trùng #biến tháiTài liệu tham khảo
Arbeitman MN, Hogness DS (2000) Molecular chaperones activate the Drosophila ecdysone receptor, an RXR heterodimer. Cell 101:67–77
Bukau B, Dewerling E, Pfund C, Craig EA (1998) Getting newly synthesized proteins into shape. Cell 101:119–122
Clark MM, Geissler P, Waller C, Frase KP, Barnes DK, Reck LS (2008) Low heat shock thresholds in wild Antarctic inter-tidal limpets (Nacella concinna). Cell Stress Chaperones 13:51–58
Colerangle JB, Roy D (1997) Profound effects of the weak environmental estrogen-like chemical BPA on the growth of the mammary gland of noble rats. J Steroid Biochem Mol Biol 60:153–160
Cousins IT, Staples CA, Klecka GM, Mackay D (2002) A multimedia assessment of the environmental fate of BPA. Hum Ecol Risk Assess 8:1107–1135
Craig EA, Gambill BD, Nelson RJ (1993) Heat shock proteins: molecular chaperones of protein biogenesis. Microbiol Rev 57:402–414
Crain DA, Eriksen M, Iguchi T, Jobling S, Laufer H, LeBlanc GA, Guillette LJ (2007) An ecological assessment of bisphenol-A: evidence from comparative biology. Reprod Toxicol 24:225–239
Dinan L, Bourne P, Whiting P, Dhadialla TS, Hutchinson TH (2001) Screening of environmental contaminants for ecdysteroid agonist and antagonist activity using the Drosophila melanogaster B11 cell in vitro assay. Environ Toxicol Chem 20:2038–2046
Gkouvitsas T, Kontogiannatos D, Kourti A (2008) Differential expression of two small Hsps during diapause in the corn stalk borer Sesamia nonagrioides (Lef). J Insect Physiol 54:1503–1510
Gkouvitsas T, Kontogiannatos D, Kourti A (2009a) Cognate Hsp70 gene is induced during deep larval diapause in the moth Sesamia nonagrioides. Insect Mol Biol 18:253–264
Gkouvitsas T, Kontogiannatos D, Kourti A (2009b) Expression of the Hsp83 gene in response to diapause and thermal stress in the moth Sesamia nonagrioides. Insect Mol Biol 18:759–768
Hartl FU (1996) Molecular chaperones in cellular protein folding. Nature 381:571–580
Hayward SAL, Rinehart JP, Denlinger DL (2004) Desiccation and rehydration elicit distinct heat shock protein transcript responses in flesh fly pupae. J Exp Biol 207:963–971
Hirano M, Ishibashi H, Matsumura N, Watanabe N, Watanabe A, Onikura N, Kishi K, Arizono K (2004) Acute toxicity responses of two crustaceans, Americanysis bahia and Daphnia magna, to endocrine disrupters. J Health Sci 50:97–100
Horn DHS, Middleton EJ, Wunderlich JA, Hampshire F (1966) Identity of the moulting hormones of insects and crustaceans. Chem Commun 7:339–340
Hoshi H, Kamata Y, Uemura T (2003) Effects of 17β-estradiol, bisphenol A and tributyltin chloride on germ cells of Caenorhabditis elegans. J Vet Med Sci 65:881–885
Kirkbride-Smith AE, Bell HA, Edwards JP (2001) Effects of three vertebrate hormones on the growth, development, and reproduction of the tomato moth, Laconobia olerecea L. Environ Toxicol Chem 20:1838–1845
Lahnsteiner F, Berger B, Grubinger F, Weismann T (2005) The effect of 4-nonylphenol on semen quality, viability of gametes, fertilization success, and embryo and larvae survival in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss). Aquat Toxicol 71:297–306
Lee SM, Lee SB, Park CH, Choi J (2006) Expression of heat shock protein and hemoglobin genes in Chironomus tentans (Diptera, Chironomidae) larvae. Chemosphere 65:1074–1081
Levy G, Lutz I, Krüger A, Kloas W (2004) Bisphenol A induces feminization in Xenopus laevis tadpoles. Environ Res 94:102–111
Mechoulam R, Brueggemeier RW, Denlinger DL (1984) Estrogen in insects. Experientia 40:942–944
Morimoto RI (1998) Regulation of the heat shock transcriptional response: cross talk between a family of heat shock factors, molecular chaperones, and negative regulators. Genes Dev 12:3788–3796
Mu X, Rider CV, Hwang GS, Hoy H, Leblanc GA (2005) Covert signal disruption: anti-ecdysteroidal activity of bisphenol a involves cross talk between signaling pathways. Environ Toxicol Chem 24:146–152
Oehlmann J, Schulte-Oehlmann U, Bachmann J, Oetken M, Lutz I, Kloas W, Ternes TA (2006) Bisphenol A induces superfeminization in the ramshorn snail Marisa cornuarietis (Gastropoda: Prosobranchia) at environmentally relevant concentrations. Environ Health Perspect 114:127–133
Papaconstantinou AD, Fisher BR, Umbreit TH, Goering PL, Lappas NT, Brown KM (2001) Effects of beta estradiol and bispenol A on heat shock protein levels and localization in the mouse uterus are antagonized by the antiestrogen ICI 182, 780. Toxicol Sci 63:173–180
Planelló R, Martinez-Guitarte JL, Morcillo G (2008) The endocrine disruptor bisphenol A increases the expression of HSP70 and ecdysone receptor genes in the aquatic larvae of Chironomus riparius. Chemosphere 71:1870–1876
Planelló R, Martínez-Guitarte JL, Morcillo G (2010) Effect of acute exposure to cadmium on the expression of heat-shock and hormone-nuclear receptor genes in the aquatic midge Chironomus riparius. Sci Total Environ 408:1598–1603
Porte C, Janner G, Loruss LC, Ortiz-Zarragoitia M, Cajaraville M, Fossi MC, Vanesi L (2006) Endocrine disruptors in marine organisms: approaches and perspectives. Com Biochem Physiol C 143:303–315
Rankin SM, Grosjeam EM (2010) Effectsof bisphenol A in the ring-legged earwing, Euborellia annulipes. Ecotoxicology 19:635–642
Riddiford LM, Cherbas P, Truman JW (2000) Ecdysone receptors and their biological actions. Vitam Horm 60:1–73
Sabbah M, Radanyi C, Redeulih G, Baulieu EE (1996) The 90 kDa heat-shock protein (hsp90) modulates the binding of the oestrogen receptor to its cognate DNA. Biochem J 314:205–213
Schirling M, Jungmann D, Ladewing V, Ludwichowski KU, Nagel R, Kohler HR, Triebskorn R (2006) Bisphenol A in artificial indoor streams: II. Stress response and gonad histology in Gammarus fossarum (Amphipoda). Ecotoxicology 15:143–156
Sehnal F, Meyer AS (1968) Larval-pupal transformation: control by juvenile hormone. Science 159:981–983
Spyliotopoulos A, Gkouvitsas T, Fantinou A, Kourti A (2007) Expression of a cDNA encoding a member of the hexamerin storage proteins from the moth Sesamia nonagrioides (Lef.) during diapause. Comp Biochem Physiol B 148:44–54
Stoker C, Rey F, Rodriguez H, Ramos JG, Sirosky P, Larriera A, Luque EH, Muñoz-de-Toro M (2003) Sex reversal effects on Caiman latirostris exposed to environmentally relevant doses of the xenoestrogen bisphenol A. Gen Comp Endocrinol 133:287–296
Tsitsipis JA (1984) Rearing the corn borer Sesamia nonagrioides on artificial media in the laboratory. In Proceedings, XVII international congress of entomology, Hamburg, 16–26 August Abstracts, 316
Watts MM, Pascoe D, Carroll K (2001) Chronic exposure to 17α-ethinylestradiol and bisphenol A-effects on development and reproduction in the freshwater invertebrate Chironomus riparius (Diptera: Chironomidae). Aquat Toxicol 55:113–124
Xu Y, Lindquist S (1993) Heat-shock protein hsp9O governs the activity of pp 6Ov-src kinase (protein-tyrosine kinase/cell cycle block). Proc Natl Acad Sci 90:7074–7078
Yao TP, Segraves WA, Oro AE, McKeown M, Evan RM (1992) Drosophila ultraspiracle modulates ecdysone receptor function via heterodimer formation. Cell 71:63–72
Young J, Moarefi I, Hartl FU (2001) Hsp90: a specialized but essential protein-folding tool. J Cell Biol 154:267–273