摘要: 利用斑马鱼作为体内模型,研究旨在提高斑马鱼原始生殖细胞(Primordial germ cells,PGCs)中同源重组(Homologous recombination,HR)的效率。首先,将UAS:m RFP-nos1载体显微注射到Tg(kop:Kal TA4)转基因胚胎中标记转基因PGCs,结果表明筛选PGCs特异表达m RFP的胚胎能够相对提高转基因的生殖系传递效率。随后建立了PGCs中HR效率的评估体系,并且证明抑制DNA ligase IV(Lig4)和Xrcc6(曾用名Ku70)的活性不但在全胚胎水平,而且在PGCs水平都能够显著提高HR的效率。研究表明Tg(kop:Kal TA4)转基因品系是开展HR介导的基因打靶的一个有效平台。

摘要: 为研究转化生长因子β(Transforming growth factorβ,TGFβ)1对斑马鱼胚胎发育的调控作用,通过NCBI获得TGF-β1基因序列,TGF-β1 cDNA全长1571 bp,编码377个氨基酸。系统进化树分析发现,TGF-β蛋白按照不同的类型严格聚类,斑马鱼TGF-β1与其他鱼类的TGF-β1聚集到一个分支,在进化中非常保守。对斑马鱼胚胎进行RT-PCR和Real-Time PCR检测显示,TGF-β1基因为母源表达基因,在分节期之前的表达水平比较低,而从咽囊期开始持续高水平的表达。胚胎整体原位杂交发现,TGF-β1基因在斑马鱼24 hpf胚胎中开始有特异信号出现,TGF-β1基因的表达主要分布在腮弓、侧线原基、耳囊、嗅觉基板、心脏和前肾等处,表明TGF-β1基因可能参与斑马鱼胚胎免疫调节、循环系统发育和侧线形成。用低氧处理斑马鱼胚胎,发现低氧处理24h后斑马鱼胚胎发育延迟。利用Real-Time PCR和胚胎整体原位杂交检测发现,低氧处理后发育延迟的斑马鱼胚胎中TGF-β1 mRNA表达量较常氧组显著降低。以上结果表明,TGF-β1基因参与斑马鱼胚胎发育调控,并且可能与低氧处理后斑马鱼胚胎发育延迟有关。研究结果将为深入研究斑马鱼TGF-β1基因的功能奠定基础。

摘要: 为了进一步研究GH/PRL家族信号通路在鱼类早期胚胎发育中的作用,研究以斑马鱼为模型,通过Real-time PCR技术和原位杂交技术刻画并比较了GH/PRL家族成员及其受体家族成员在胚胎发育早期的表达模式。结果发现,在配体家族成员中,生长激素(Growth hormone,GH)和生长催乳素(Somatolactin,smtl)存在母源表达,在受体家族成员中,ghra、ghrb存在母源表达。利用荧光素酶分析spi2.1启动子活性的结果初步证明,在斑马鱼早期胚胎发育中,各配体家族成员与GHRa之间可以发生广泛的互作。这一系列结果对于我们认识GH/PRL家族信号通路在斑马鱼早期发育中的作用具有重要的指导意义。

摘要: 实验对血红素加氧酶1(HO1)在斑马鱼发育中的功能进行了研究。多重序列比对结果显示,斑马鱼HO1与哺乳类、鸟类及其他鱼类的HO1氨基酸序列的总体相似性为44.1%—86.8%,血红素结合标签相似性为87.5%—95.8%。对斑马鱼早期胚胎和成鱼各组织进行RT-PCR检测,结果显示HO1转录本母源存在,HO1mRNA的表达水平在尾芽期前较低,到咽囊期迅速上升并稳定在较高水平。HO1基因在斑马鱼成鱼多个组织中均有表达,在肝脏、脾、鳃、肾中的表达量较高。WISH结果显示,HO1基因在斑马鱼胚胎的卵黄合胞层、眼和血液中的表达量较高。利用超表达和基因敲降技术发现,注射HO1 mRNA使HO1基因过表达对斑马鱼早期胚胎发育无明显影响。注射HO1 MO使HO1基因表达抑制可导致斑马鱼胚胎出现发育迟缓、围心腔水肿、尾部消失等不同程度的畸形。HO1 MO导致的斑马鱼胚胎发育异常可被HO1 mRNA回复。利用Real-Time PCR研究发现,HO1基因表达抑制可导致IGF1表达量显著下降,IGFBP1表达量显著升高。这些结果表明斑马鱼HO1基因可通过调节IGF信号途径调控胚胎的正常发育。

摘要: 研究获得了斑马鱼nr1d4a和nr1d4b基因的cDNA,进行了序列比对和系统进化分析,并采用实时定量RT-PCR(qPCR)方法研究了其表达模式及对不同环境刺激的转录反应。研究发现,斑马鱼nr1d4a和nr1d4b是由基因复制产生的旁系同源基因,具有高度保守的DNA结合结构域和配体结合结构域。斑马鱼nr1d4a和nr1d4b的表达模式具有明显的差别。nr1d4a在胚胎发育早期的表达量很低,72 hpf时开始显著升高;而nr1d4b具有较高水平的母源性表达,6 hpf时的表达量明显降低,但也在72 hpf显著回升。nr1d4a在脑和肾脏中表达量最高,其次是鳃、卵巢、精巢和眼,在肝脏中的表达量最低;nr1d4b在卵巢中表达量最高,其次是精巢和脑,在肠道和心脏中表达量最低。斑马鱼nr1d4a和nr1d4b都能被多种环境刺激瞬时诱导表达。16℃低温处理0.5h就能显著诱导斑马鱼nr1d4a和nr1d4b基因的表达,但处理6h后其诱导效应开始下降并逐渐消失。除低温外,重金属(2μmol/L镉)、缺氧(5%氧气)和盐度(5‰)处理均能瞬时诱导nr1d4a和nr1d4b的表达,说明nr1d4a和nr1d4b基因可能参与斑马鱼对多种环境刺激的适应性反应。研究为深入揭示鱼类nr1d4a和nr1d4b基因的生物学功能及其表达调控机制奠定了基础。