斑马鱼整胚原位杂交和显微注射转基因技术的建立（简报）

随着人类基因组框架图的完成,解读大量基因的功能和表达调控成为亟待解决的问题。因此通过模式生物从个体水平、细胞水平和分子水平研究基因功能及其表达调控日益成为一个重要的研究领域。斑马鱼(Brachydanio rerio)是近年来崛起的一种模式生物。它的显著优势在于：个体小,便于大批量饲养;产卵量大,胚胎透明,易于观察和操作;体外发育,发育迅速,2—3天即可完成主要器官的建成;可以方便的进行大规模的诱变和突变型筛选等研     

批量分析动物调控基因的功能

动物发育过程中基因的表达与调控是当今生命科学研究的热点 ,本文对动物生长发育过程中基因的表达与调控进行了数量遗传学描述 ,系统地提出了一种批量分析动物生长发育过程中调控基因功能的新方法 ,并提供了证明本文所述方法的基本途径。最后 ,作者说明数量化的基因功能批量分析法对分子发育生物学的研究非常有益。     

经典WNT信号通路与哺乳动物肺器官发育

肺器官发育是上皮和问充质相互作用的过程,由多条信号通路共同调控。已知经典WNT信号通路对细胞的增殖、凋亡和分化起着重要的调控作用,在小鼠等模式生物上研究发现,它也参与了哺乳动物肺器官发育的调控过程。综述近年来经典WNT信号通路成员在哺乳动物肺器官发育过程中的表达变化、作用功能及表达异常可能诱发的肺部疾病,以期为研究经典WNT信号通路调控人类肺器官发育的分子机制及相关肺部疾病的诊治奠定基础。     

MADS-box基因在植物发育中的功能

MADS-box基因是一类序列特异的调节基因家族,是同源异型基因。它编码的蛋白质是一类转录因子,在植物的发育尤其在花器官的发育调控中起作用。文章介绍MADS-box基因调控植物开花的作用模式、MADS-box基因间的相互调控以及MADS-box基因功能的研究进展。     

lats基因在细胞周期和肿瘤发生中的作用

lats基因(large tumor suppressor gene)最早在果蝇中发现,在小鼠和人中均有同源基因.该基因的功能从果蝇到人是高度保守的.lats基因的功能包括:作为肿瘤抑制基因,其突变会导致肿瘤的发生;磷酸化的Lats与Cdc2结合,参与细胞周期的调控;通过细胞-细胞间的通讯,可能参与生物体个体大小的调控机制.从果蝇到人lats基因功能的研究,提供了以果蝇作为模式生物研究哺乳动物基因功能的方法.     

基因敲除小鼠技术的发展和应用——2007诺贝尔生理或医学奖介绍

人类对于自身基因功能的研究是生物学领域非常重要的一项内容.随着人类基因组计划的完成和人类基因信息的不断完善,基因功能的研究已成为近年来国际上的热点.基因敲除小鼠技术的建立和发展使得科学家们能够从分子、细胞及动物整体水平研究特定基因在生物发育、生理以及病理中的作用,对生命科学的发展具有革命性的意义,对临床疾病的认识和治疗也起到了关键的推动作用.这项技术的发明者因此获得了2007年诺贝尔生理或医学奖.     

核糖开关的研究及应用

核糖开关是一类自然界中天然存在的适配子,通过结合小分子代谢物调控基因的表达。它位于特定的mRNA非编码区,可以不依赖任何蛋白质因子而直接结合代谢物并发生构象变化,在转录和翻译水平上参与调控生物的基本代谢途径。目前已知核糖开关不仅广泛存在于细菌的代谢相关基因中,还存在于某些真菌和植物中。对核糖开关的深入研究将为基因功能研究、生物传感器研发以及新型抗菌药物开发等提供新的途径。     

组织和发育特异性基因的远距离转录调控

远距离转录调控是指增强子、沉默子和隔离子等顺式作用元件参与的组织和发育特异性基因的表达调控。其调控元件可位于距转录基因很远的DNA区域,甚至分布于邻近基因内含子中。随着人类基因组计划和各种模式生物测序工作的完成,为大规模快速查找远距离调控元件提供了新的手段。由于基因组结构的复杂性,很难建立统一的基因表达调控模型,目前认为启动子与增强子的相互作用是组织和发育特异性基因成功表达的关键。另外,远距离转录调控机制一旦破坏还将导致疾病的发生。     

MicroRNAs与疾病和发育

作为模式生物实验系统,线虫可用于研究控制动物发育和人类疾病遗传机制。研究发育缺陷的线虫突变体有助于在动物中发现对发育和生理过程有重要调控作用的基因。其中一些基因编码一类小RNA,如microRNA(miRNA),通过作用于特定基因信使RNA来调控其蛋白质表达。一些在线虫发育过程中有功能的miRNA在人体中也存在。它们参与调控与疾病相关的生物学过程,如癌症、糖尿病和神经退行性疾病。通过分析miRNA在临床样品、哺乳动物细胞和模式生物线虫中的表达,从而揭示miRNA调控途径在相关人类疾病中的功能。     

斑马鱼外胚层早期发育及其某些调控机制

斑马鱼已经成为脊椎动物发育生物学研究的一种常用模式生物。它的体形较小,价格低廉,受精和发育都在体外,胚胎的通体透明,可以用活体观察基因突变后引起的表型变化。该阐明斑马鱼外胚层的发育及其某些调控机制。     

Whole amount in situ hybridization and transgene via microinjection in zebrafish]

Zebrafish is new model organism to study development of the vertebrate. In this report, we chose a fragment of gene GATA-1 which specifically expressed in zebrafish hematopoiesis system as probe to carry on whole amount in situ hybridization. Then we transported reporter gene driven by GATA-1 promoter into the embryos via microinjection approach and observed the spatial and temporal expression pattern of GFP. Our results demonstrated that efficient and reliable technology of whole amount in situ hybridization and microinjection in zebrafish was established.     

花斑裸鲤胚胎/仔鱼型血红蛋白基因家族成员鉴定与时序表达研究

为了探讨花斑裸鲤(Gymnocypris eckloni)血红蛋白时序转换 利用花斑裸鲤全基因组数据鉴定胚胎/仔鱼型血红蛋白基因家族成员, 并通过整胚原位杂交方法, 检测花斑裸鲤胚胎/仔鱼型血红蛋白基因在胚胎发育不同阶段的表达及定位。结果表明, 花斑裸鲤基因组中共鉴定到5个胚胎/仔鱼型血红蛋白基因, 分别为hbae1、hbae4、hbae5、hbbe1和hbbe3, 与斑马鱼(Danio rerio)相比, 花斑裸鲤基因组缺少hbae3和 hbbe2 基因, 暗示第四轮全基因组复制事件后所经历的小规模基因删除事件在花斑裸鲤特异性血红蛋白基因形成中发挥了重要作用。整胚原位杂交结果显示, hbae1基因在胚胎发育的120h至432h内持续表达, hbbe1基因在96h开始表达持续至432h, hbbe3基因杂交信号出现在胚胎发育120h至384h内, 在胚胎发育全过程中未能观察到hbae4和hbae5基因的杂交信号。杂交信号主要位于胚胎正中轴、后部侧向中胚层、背主动脉腹侧区、尾部造血区及卵黄。正义探针作为阴性对照, 在胚胎发育阶段均无任何杂交信号。花斑裸鲤具有与其他鱼类不同的胚胎/仔鱼型血红蛋白基因家族成员及血红蛋白转换表达特征; hbae1、hbbe1和hbbe3基因在花斑裸鲤早期胚胎发育过程中发挥重要作用, 而hbae4和hbae5基因的生物学功能可能有所弱化。     

Myostatin gene silenced by RNAi show a zebrafish giant phenotype

Myostatin is a member of the transforming growth factor-beta (TGF-beta) family that functions as a negative regulator of skeletal muscle development and growth. Recently, it has been reported that the transgenic zebrafish expressing myostatin prodomain exhibited an increased number of fiber in skeletal muscle. Other novel results suggest that myostatin plays a mayor role during myogenesis, apart from inhibition of proliferation as well as differentiation. We have investigated the ability of double-stranded RNA (dsRNA) to inhibit myostatin function in the zebrafish. By microinjection dsRNA, corresponding to biologically active C-terminal domain from aminoacid 268 to end codon of tilapia myostatin protein, we produced an increased body mass in treated fish. The dsRNA injection in early development stage in zebrafish produced hyperplasia or hypertrophy. In addition, the interference of gene function showed a strong dependence on the amount of dsRNA.