发育中的重要调控基因——Pax9

Pax9是Pax基因家族的一员,广泛地参与脊椎和无脊椎支物胚胎发育过程中众多器官的形成,基因的部分缺失或完全缺陷皆可导致个体众多器官的发育缺陷甚至个体死亡。Pax9是多种组织的标志物,在间充质而非上皮细胞中起重要调控作用。     

Pax基因功能及其选择性剪接的研究进展

Pax基因家族编码的蛋白是一组极为重要的转录调控因子,在胚胎发育的器官形成中扮演重要角色,其主要功能包括：调控细胞增殖、促进细胞自我更新、诱导前体细胞定向转移以及改变特异细胞系的分化方向。目前已知,Pax基因的非正常表达是多种先天性疾病的主要诱因。Pax基因的选择性剪接体通常具有一定的空间特异性,每种剪接体都有其主要作用的靶位和信号通路。文章简述了Pax基因的相关背景知识,详细介绍Paxl—Pax9调控在胚胎组织发育中的各项功能,并列举了现已确定的Pax基因在不同物种中的选择性剪接产物。     

Pax基因家族在果蝇发育过程中的调控作用

Pax是一个在进化上相当保守的基因家族, 它们编码的产物是一组极为重要的转录调控因子, 并存在于从果蝇到人类的各种生物体中, 参与细胞内信号传导通路的调控, 在胚胎发育过程中对细胞分化、更新、凋亡起重要的调控作用, 影响器官和组织的形成。果蝇中已发现10个Pax基因家族成员, 它们对果蝇胚胎发育及成虫组织器官的分化有非常重要的调控作用。文章结合最新的研究进展, 就果蝇中Pax基因的结构、表达模式和主要功能做一简要综述。     

小鼠内耳发育核心转录因子的保守性及调控网络的比较分析

在脊椎动物内耳发育中, Six1、Six4、Pax2、Pax8、Foxi1、Dlx5、Gbx2、Irx2/3、Msx1等基因作为核心调控基因参与听基板的诱导过程。文章通过生物信息学方法, 对小鼠内耳发育的核心转录因子进行保守性分析并研究其相互调控关系, 得到小鼠内耳发育过程中核心转录因子的基因调控网络。与文献中已知的小鼠内耳发育基因调控关系相比, Pax2、Pax8、Foxi1、Dlx5基因在内耳发育中仍然起主要调控者的角色, Six1则处于被多个转录因子调节的地位, Gbx2、Irx2/3、Msx1在调控网络中也起到重要作用。对出现的差异进行了合理的分析, 同时结合构建的调控网络预测了可能存在的Msx1对Six1、Gbx2的调控作用。序列预测结果也发现了一些新的调控关系, 所涉及的转录因子包括Sox5、Lhx2、Rax、Otx1、Otx2、Pitx1、Pitx2、Nkx2-5、Irx4、Irx6、Dlx2、Hmx1/2/3、Pou4f3、Pax4、Tlx2。文章为深入了解内耳发育调控机制提供了基础信息。     

Pax2在肾脏发育和肾疾病中的调控作用

配对盒基因2(Paired box2,Pax2)是肾脏发育中重要的转录因子,在前、中、后肾发育的全过程表达,集中分布在发育的各级小管和间充质成分,具有特定的时空特性。研究表明Pax2与多种调节肾脏发育的因子Gdnf、Ret、SHH、Wnt4及Fgf等相互作用,共同精准诱导生肾索形成,前/中肾管的形成及分化,输尿管芽的发生及分支,肾单位的诱导分化。Pax2的变异导致多种先天性肾脏及输尿管发育畸形,最易发生在肾-视神经盘缺损综合征。在肾细胞癌、Wilms瘤和多种肾小球及肾小管获得性疾病中存在Pax2的异常表达,其诊断和治疗价值将是今后研究的重点。文章主要对Pax2的分子结构、在肾脏发育和肾疾病的表达及调控进行了综述。     

Foxc对颅颌面骨组织发育的调控作用

Foxc(forkhead box C)基因在人、鼠等多个物种间高度保守,其亚家族成员Foxc1基因和Foxc2基因参与了细胞内多条重要信号转导通路,与人体神经、骨骼、循环系统的发育和功能密切相关。近年来的研究表明,Foxc1基因和Foxc2基因在颅颌面组织发育过程中发挥着重要的调控作用,可能共同参与了极为复杂的牙和颅颌面骨组织发育调控网络。该文就近年来Foxc基因对颅颌面骨组织发育过程的调控作用研究进展进行综述,以期为相关领域研究的开展提供参考。     

微小RNA-30家族的研究进展

微小RNAs(microRNAs,miRNAs)是一类由20～22个核苷酸组成的非编码小分子RNAs,通过碱基互补配对的方式,在转录后水平调控目的基因的表达。新近研究显示,微小RNA-30(miR-30)家族在组织器官发育和临床疾病过程中发挥重要调控作用。本文中,我们综述了miR-30家族在不同组织器官发育和临床疾病发生中作用的研究进展。     

雷州黑鸭胚胎期骨骼肌发育表达与功能分析

为保护雷州黑鸭优异的肉用性能,并开发利用这一珍贵的种质资源,研究选取雷州黑鸭为实验素材,对其胚胎期胸腿肌进行组织切片观察,并采用q RT-PCR与Western blot试验方法检测了Pax3、DCN和MSTN等基因在8、13、18、23和28胚龄胸腿肌中的发育性表达规律。同时用q RT-PCR法检测了雷州黑鸭28胚龄时Pax3、DCN和MSTN基因在各组织中m RNA的差异性表达量。胸腿肌组织切片观察雷州黑鸭胚胎期腿肌的发育明显早于胸肌;荧光定量PCR结果显示,雷州黑鸭Pax3、DCN和MSTN基因在各阶段胸腿肌中的相对表达量在23和28胚龄期最高,显著高于其它胚龄(P0.05);雷州黑鸭28胚龄时各组织中Pax3、DCN和MSTN基因在胸肌和腿肌中的表达显著高于其他组织(P0.05);Western blot结果表明,在胸腿肌中Pax3、DCN和MSTN蛋白的表达量在8胚龄期最低,在23胚龄时表达量显著高于其它胚龄(P0.05),达到高峰。结合切片图对比表达模式的分析表明在肌纤维的形成以及生长发育过程中,Pax3、DCN和MSTN基因对骨骼肌的生理特性起到决定性作用,在雷州黑鸭胚胎期骨骼肌发育过程中的不同阶段调控着早期胚胎中前体肌细胞的分化、增殖、促进肌纤维的形成。     

FHL1的结构和功能及其与疾病的关系

FHL（four and a half LIM domain）家族是含有4 个半LIM结构域的蛋白家族,现发现该家族由5 个成员,即FHL1、FHL2、FHL3、FHL4、FHL5 /ACT 组成,其表达具有组织特异性.它们通过LIM结构域与某些结构蛋白、激酶、转录调控因子等多种蛋白质相互作用,对某些基因的表达、细胞分化与发育、细胞骨架形成等发挥重要调控作用.FHL1（four and a half LIM domain 1）是FHL家族中表达最广泛的成员,尤其在骨骼肌和心肌中高表达.近年研究表明其参与某些病理过程,与心血管疾病、肌肉疾病、肿瘤疾病等相关.     

果蝇心脏发育研究三十年进展

果蝇(Drosophila melanogaster)作为最早用于研究心脏发育基因调控的模式生物,已经走过三十年的历程。果蝇心脏发育过程经历了胚胎期、幼虫期和成虫期三大阶段。在胚胎早期, Tinman、Dorsocross和Pannier等基因是关键的调控因子。Tinman参与最早的心脏前体细胞分化和心脏细胞形成,而Dorsocross和Pannier则影响心脏前体细胞的定向分化和心脏管腔的形成。进入胚胎晚期和幼虫期,果蝇的心管经历进一步的发展和重塑,该过程主要受到转录因子Hand、Mef2以及Hox基因家族的调控。在成虫期, Hox基因家族和Tinman依旧发挥重要作用。虽然果蝇心脏与脊椎动物成熟心脏存在形态上的差异,但两者心脏的早期发育过程以及调控基因和信号通路都有保守性。本文综述了果蝇心脏发育基因调控研究的三十年进展以及利用果蝇模型研究人类心脏相关疾病的潜在希望。     

Sonic Hedgehog基因及其在发育过程中的调控作用

Sonic Hedgehog(Shh)基因属于Hedgehog(Hh)基因家族,该家族最早在果蝇体内被发现,进化上呈高度保守状态。Sonic Hedgehog定位在7号染色体长臂远端(7q36),其通过细胞表面特殊受体Patched(Ptc)和Smoothened(Smo)被接收和传导,从而激活锌指蛋白C i/G li家族。Sonic Hedgehog基因作为重要的形态发生素,在胚胎发育、机体器官组织形成的过程中发挥了重要的作用,它的缺失或者失活会导致一系列严重的遗传疾病。其与体节、神经管、消化道、头面部、上下肢芽的发育以及肿瘤形成等有密切关系。本文主要就Sonic Hedgehog基因及其在发育中的调控作用作一综述。     

SonicHedgehog基因及其在发育过程中的调控作用

SonicHedgehog（Shh）基因属于Hedgehog（Hh）基因家族,该家族最早在果蝇体内被发现,进化上呈高度保守状态。SonicHedgehog定位在7号染色体长臂远端（7q36）,其通过细胞表面特殊受体Patched（Ptc）和sInoothened（smo）被接收和传导,从而激活锌指蛋白Ci／Gli家族。SonicHedgehog基因作为重要的形态发生素,在胚胎发育、机体器官组织形成的过程中发挥了重要的作用,它的缺失或者失活会导致一系列严重的遗传疾病。其与体节、神经管、消化道、头面部、上下肢芽的发育以及肿瘤形成等有密切关系。本文主要就SonicHedgehog基因及其在发育中的调控作用作一综述。     

Sox基因家族功能的研究进展

Sox（Sry-related high mobility group box）基因是由众多具有HMG-box保守基序构成的超基因家族,是与位于雄性动物Y染色体上的Sry基因同源的家族基因,在很多动物中都有表达。由于其编码的蛋白质具有结合DNA的能力,因而认为Sox基因家族是一类重要的转录调控因子。在个体发育过程中,Sox基因广泛参与了动物的早期胚胎发育、性别决定和分化、神经系统发育、软骨及多种组织器官的形成,具有重要的生物学功能。主要对Sox家族基因的功能及其研究进展进行简要的综述。     

转录调控因子Fox的功能及分子机制研究进展

Fox (Forkhead box)蛋白家族有19个亚族, 它们通过结合DNA, 激活或抑制目的基因的转录活性, 同时还能参与细胞信号转导、 细胞周期调控和新陈代谢的调节, 在生物体发育及其成熟的组织器官中均能发挥重要作用, 目前, 有关Fox蛋白家族的功能及分子机制已逐步成为免疫学、 遗传学、 医学以及肿瘤学领域的研究热点。本文综述了Fox家族成员的命名及分类、 蛋白结构及其DNA识别机制以及该家族成员如何参与Hh, TGF-β/SMAD, MAPK, Wnt/β-catenin和IGF信号通路的调控。Fox家族可调控线虫的咽、 果蝇的唾液腺以及哺乳动物的肝脏和眼睛等器官的发育, 能够影响细胞周期, 其家族成员FoxA可以和CREB、 GR结合调控新陈代谢。不同物种的Fox家族成员个数存在差异, 并且受到严格的进化选择。对其功能和分子进化机制进一步研究可为阐明生物的发育机理和人类疾病的防治提供新的思路。     

bcl-2在视网膜发育及病变治疗中的机制研究

在视网膜的正常发育与视网膜多种疾病中,细胞凋亡与视网膜细胞的死亡、疾病的发生发展有密切关系,是维持眼发育或视功能损伤的重要因素之一,而Bcl-2家族是主要的细胞凋亡调控蛋白,其中的抗凋亡蛋白又以Bcl-2基因最具有代表性,本文就视网膜发育及一些视网膜疾病中细胞凋亡与Bcl-2基因表达的变化与相关机制作一综述.     

低氧诱导因子家族研究进展

低氧能诱导编码促红细胞生成素基因的转录,过程的具体分子机理一直不清。低氧诱导因子家族的克隆及其调控许多目的基因表达的发现,丰富了我们对机体氧感受的分子机理的认识。同时低氧诱导因子家族中各因子的表达差异,及其之间的相互调控,低氧诱导因子在低氧条件下的作用机理,对目的基因的调控及相互之间差异的阐明,对理解许多与组织缺氧有关的重要疾病如心血管疾病、中风、慢性阻塞性肺疾病,特别是肿瘤的病理生理过程有重要意义。     

bHLH转录因子家族研究进展

bHLH转录因子在真核生物生长发育调控中具有重要作用, 它们组成了转录因子的一个大家族。已经有20种生物基因组中bHLH家族的成员得到鉴定, 其中动物17种、植物2种、酵母1种。动物bHLH因其调控基因表达的功能不同而被分成45个家族; 此外, 根据它们所作用DNA元件和自身结构特点又被分成6个组。A组包含22个家族, 主要调控神经细胞生成、肌细胞生成和中胚层形成; B组包含12个家族, 主要调控细胞增殖与分化、固醇代谢与脂肪细胞形成以及葡萄糖响应基因的表达; C组包含7个家族, 主要负责调控中线与气管发育和昼夜节律、激活环境毒素响应基因的转录; D组只有1个家族, 它与A组bHLH蛋白形成无活性的异源二聚体; E组有2个家族, 调控胚胎分节、体节形成与器官发生等; F组也只有1个家族, 调控头部发育、嗅觉神经元生成等。文章综述了bHLH转录因子家族分类、起源、功能方面的研究进展情况。     

哺乳动物DMRTs的结构、功能及其与肿瘤的关系

DMRT基因家族是一个与性别决定有关的基因家族,其编码的转录因子DMRTs蛋白(除DMRT8外)均具有一个DM(double-sex and mab-3)结构域,并通过该结构域与DNA结合而发挥调控作用。目前研究表明,DMRT基因家族在性器官发育(如性别分化、性腺发育、生殖细胞发育等)与性外器官发育(如肌肉软骨发育、神经系统发育等)中均具有重要作用;同时也有学者提出DMRTs可能参与肿瘤(如前列腺癌、乳腺癌、肺癌等)的发生和发展。本文综述了以人与小鼠为主的哺乳动物DMRTs/Dmrts的结构、在性器官发育与性外器官发育中的重要功能及其与肿瘤的关系的研究进展,提示DMRT基因家族在多器官发育及多种肿瘤发生和发展及治疗等过程中可能发挥作用,能够作为深入研究肿瘤发病机制与治疗策略的候选基因。     

转录因子PU.1的最新研究进展

PU.1是ETS转录因子家族(E26 transformation-specific family)的成员,在机体多种组织发育中发挥重要作用。近年来的研究发现,PU.1不仅在造血谱系的确定和分化中起作用,而且还在机体免疫、脂肪形成、组织纤维化、神经发育中发挥功能。在造血及免疫等系统中,PU.1与多个靶基因形成复杂的调节网络,并且PU.1受组蛋白修饰和非编码RNA等表观遗传的调控,参与细胞增殖、分化等多个过程,对维持细胞稳态具有一定意义。PU.1与红细胞白血病、前B细胞急性淋巴细胞白血病、急性髓细胞白血病、过敏性疾病、类风湿性关节炎、肥胖相关疾病、骨硬病、神经胶质瘤等疾病的发生相关。该文从功能方面阐述PU.1的最新研究进展,为该基因和ETS家族的后续研究提供新思路。     

调控植物种子发育的转录因子研究进展

植物种子是裸子植物和被子植物所特有的繁殖器官,也是人类赖以生存粮食的最主要来源。植物种子发育的过程包括形态发育和种子成熟,由一个复杂的转录因子网络管控,转录因子调控和监管整个发育过程。转录因子包含DNA结合区、寡聚化位点区、核定位信号区和转录调控区4个功能结构域,通过结构域与顺式元件相互作用调控基因的表达。研究表明,WOX家族调控胚芽发育,HAP3家族调控胚胎形态发生和细胞分化,MADS-box家族调控胚座和胚珠的发育,NAC家族调控胚珠珠被生长发育,b HLH家族调控种皮细胞的大小和形态,MYB家族是种皮发育的正调节因子。HAP家族成员LEC1和B3超家族的AFL亚家族成员LEC2、FUSCA3、ABI3一起互相作用形成一个调控网络,共同调控种子的成熟发育。Zinc finger超家族的Dof家族调控种子的胚乳发育、贮藏蛋白的合成及脂肪含量的变化,bZIP家族调控种子贮藏基因表达,AP2/EREBP家族调控种子体积与重量、蛋白与油类积累,WRKY家族、IKU、MINI3、SHB1基因和KLU基因调控种子体积大小。综述了植物种子发育过程中转录因子的结构和种类,分析了其作用顺序和功能,解析了种子发育的分子调控机制,展望了其研究方向和前景,以期为种子品质改良奠定理论基础和提供新的思路。