斑马鱼Zar1和Zar1-like基因的克隆及其表达分析

合子阻滞基因1(Zygote arrest 1,Zar1)及Zar1-like(Zar1L)作为母源基因,在小鼠卵子-合子转变过程中发挥着极其重要的作用。研究以斑马鱼为对象,采用cDNA末端快速克隆(RACE)技术获得了Zar1L cDNA全长,并采用RT-PCR技术检测Zar1和Zar1L在斑马鱼不同组织器官、卵母细胞和胚胎发育时期的表达情况。Zar1L cDNA的全长为1146 bp,编码311个氨基酸残基,5′非编码区20 bp,3′非编码区190 bp。多重序列比对结果显示,C-末端的序列非常保守,相似性高达74%,具有非典型的PHD基序(Plant homeo domain),并具有两个C4类型的锌指结构。在基因结构上,Zar1和Zar1L均由四个外显子构成,两个基因的每一个外显子在大小上也比较相近。分子进化表明斑马鱼Zar1和Zar1L属于两个不同的基因,可能是同一来源的祖先基因重复和进化的结果。RT-PCR结果表明斑马鱼Zar1和Zar1L的表达模式相似,都是卵巢特异表达基因,在卵母细胞及早期胚胎中可检测到大量转录本的存在,囊胚、原肠胚期后下降,但在整个胚胎发育期都可检测到转录本。斑马鱼Zar1和Zar1L mRNA的表达水平的一致性,似乎暗示着两个基因的功能基本一致。表达模式分析表明Zar1和Zar1L可能与斑马鱼卵子-合子转变有关,也可能与其他的胚胎发育过程有关。       

斑马鱼胚胎发育过程中TGF-1基因的表达特征分析

为研究转化生长因子 (Transforming growth factor , TGF)1对斑马鱼胚胎发育的调控作用, 通过NCBI获得TGF-1基因序列, TGF-1 cDNA全长1571 bp, 编码377个氨基酸。系统进化树分析发现, TGF-蛋白按照不同的类型严格聚类, 斑马鱼TGF-1与其他鱼类的TGF-1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-1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-1基因在斑马鱼24 hpf 胚胎中开始有特异信号出现, TGF-1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-1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-1 mRNA表达量较常氧组显著降低。以上结果表明, TGF-1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-1基因的功能奠定基础。       

斑马鱼胚胎发育过程中FGF3基因的表达

为了解斑马鱼胚胎发育过程中FGF3基因的时空性表达情况,并探讨其对胚胎发育的调控作用,该研究分别提取2,4,8,12,24,36,48,72hpf斑马鱼胚胎的总RNA,经逆转录成cDNA,实时荧光定量PcR检测FGF3基因mRNA表达量;扩增FGF3基因特异片段,构建pGEM-T／FGF3基因片段重组质粒,经克隆及测序验证后,合成地高辛标记的反义RNA探针,以整体原位杂交法检测斑马鱼胚胎FGF3基因的空间性表达。结果显示：FGF3P基因在2hp胚胎就有表达,并持续至胚胎孵化,12hpf胚胎FGF3表达量达到高峰（P〈0．01）;胚胎发育过程中心表达部位以头、尾、咽弓为主。由此得出结论,FGF3主要在胚胎发育早期表达,其表达可能与胚胎脑、眼、耳、咽弓及尾部器官的发育调控有关。     

间隙连接蛋白43基因在斑马鱼和金鱼中的表达模式分析

间隙连接蛋白43(connexin43,Cx43)是间隙连接蛋白家族的成员之一,在多种组织和细胞类型上广泛表达,参与体内平衡、胚胎发育、细胞分化及生长等生理活动。现以斑马鱼(Danio rerio)和金鱼(Carassius auratus)为材料,运用RT-PCR方法检测了Cx43基因在其组织和胚胎发育中的表达模式。结果显示:在斑马鱼的组织中,Cx43基因在心脏中的表达量最高,而在肾脏和卵巢的表达量较低;在不同发育时期的胚胎中,Cx43基因在体色素期和出膜期中的表达量较高,而在胚胎发育早期的表达量相对较低。在金鱼组织中,Cx43基因在心脏中的表达量较高,而在鱼鳍和眼睛的表达量较低;在不同发育时期的胚胎中,Cx43基因表达模式基本上与斑马鱼的12个时期相一致。研究表明,Cx43基因在鱼类不同组织和不同胚胎发育时期中可能行使不同的功能,但其具体的功能和机制还有待进一步研究。     

草鱼两个肌肉生长抑制素cDNA克隆、表达及过量表达对胚胎发育的影响

肌肉生长抑制素(MSTN)是抑制肌肉生长和发育的重要生长调控因子.通过cDNA末端快速扩增法(RACE)克隆草鱼MSTN-1型和MSTN-2型全长cDNA.RT-PCR分析结果表明,MSTN-1在草鱼肌肉、脑和眼中的转录量较高,在肝胰脏、脾脏和心的转录量较低,在肠、腮、性腺和肾中无表达;MSTN-2只在脑和肌内中有表达.在草鱼胚胎发育的0-36 hpf期间,MSTN-1的转录量较低;在胚胎发育的36-48 hpf期间,其转录量呈逐渐升高的趋势;MSTN-2各时相均无表达,可能因为该基因在草鱼胚胎发育过程中不起重要作用.通过分别显微注射MSTN-1型和MSTN-2型mRNA至斑马鱼1-2细胞期胚胎.结果显示,注射MSTN-1型mRNA过表达可导致斑马鱼体节发生期胚胎的前-后轴拉长,背-腹轴变短,脊索轻微扭曲,以及体节发育受到强烈抑制而不分化等现象.注射MSTN-2型mRNA胚胎早期发育有所延迟并未发生明显变化,但发育至60h之后尾部明显发生严重弯曲.     

银鲫dmrt2b基因的分子特征及功能分析

实验克隆了银鲫dmrt2b基因的全长cDNA序列,并对其表达图式和在胚胎发育过程中的功能做了初步研究。银鲫dmrt2b和斑马鱼dmrt2b有相似的基因组结构。在胚胎发育过程中,银鲫dmrt2b主要在体节中表达。在成体中主要分布于肌肉中。注射银鲫的dmrt2b可以挽救斑马鱼dmrt2b敲降胚的表型。上述结果表明银鲫dmrt2b基因同斑马鱼dmrt2b基因有相同的功能。       

团头鲂MSTN基因cDNA结构、表达及过表达对胚胎发育的影响

研究通过cDNA末端快速扩增法(RACE)克隆得到团头鲂生长抑制素(MSTN)基因的cDNA全长并分析了MSTN基因在团头鲂胚胎、成鱼组织中表达以及MSTN基因在胚胎中过表达情况。结果表明团头鲂MSTN基因的cDNA全长为2187 bp, ORF(开放阅读框)大小为1128 bp, 编码376个氨基酸。组织逆转录PCR (RT-PCR)结果显示, MSTN基因在肌肉、脑和精巢组织中大量表达, 肝脏、脾脏和卵巢组织中的少量表达, 肠、腮、心、眼和肾组织中的微量表达。胚胎逆转录PCR (RT-PCR)结果显示, 在0—44 hpf胚胎发育阶段, MSTN基因表达量较低; 而在48—52 hpf胚胎发育阶段, MSTN基因表达量逐渐升高。整胚原位杂交(WISH)结果显示, 胚胎发育的16 hpf时期MSTN基因主要在脊索中表达, 胚胎发育的28 hpf和55 hpf时期MSTN基因在脑中表达。MSTN基因过表达结果显示, 胚胎在体节发生期出现前-后轴拉长, 背-腹轴变短; 脊索发生扭曲, 强烈抑制体节发育而导致不分化等现象。研究为后续团头鲂MSTN基因的功能研究及团头鲂分子育种提供相关参考依据。     

α-L-岩藻糖苷酶基因在斑马鱼发育过程中的功能分析

α-L-岩藻糖苷酶(alpha-L-fucosidase,FUCA1/2)是糖基水解酶家族的成员,参与糖蛋白、糖脂等生物大分子的分解代谢反应.为了解α-L-岩藻糖苷酶在动物发育中的功能,检测了fuca1和fuca2在斑马鱼组织和胚胎发育中的特异表达模式.fuca1和fuca2基因在斑马鱼成体中的表达存在组织差异,在斑马鱼的精巢中表达量最高,此外肝脏中也检测到fuca1和fuca2的高表达.在斑马鱼胚胎发育中,在其整个胚胎发育时期均检测到了fuca1和fuca2的表达.构建了fuca1基因的反义表达载体,显微注射到斑马鱼受精卵.统计结果显示反义载体注射导致斑马鱼胚胎高致死率.研究表明,fuca1和fuca2基因在鱼类胚胎发育和成体的精巢、卵巢与肝脏发育中可能具有重要的作用.     

包含BTB锌指结构的新基因Bsg2结构特性及其在发育阶段的组织表达特异性

通过消减差异筛选法寻找小鼠胚胎发育过程中在脑中特异表达的基因 .克隆得到的脑特异表达新基因 2 (brainspecificgene 2 ,简称Bsg2 )长 36 91bp ,通过生物信息学方法预测其编码一个含713个氨基酸的锌指蛋白 .此蛋白N端有一个BTB(BR C ,ttkandbab)结构域 ,C端有 9个连续的C2H2锌指结构 .该基因定位在小鼠 12号染色体上 ,包含 1个内含子和 2个外显子 .应用生物信息学和RT PCR方法分别检验该基因在小鼠各组织中的表达 .结果表明 ,Bsg2基因在小鼠胚胎及成体的各组织中普遍表达 ,在脾、肾、睾丸、肠、子宫和脑的表达水平较强 .利用整体 (wholemount)原位杂交研究其时空表达模式 .结果显示 ,Bsg2在早期的小鼠胚胎和不同时期鸡胚的头部均特异表达 ,在11d鼠胚的肢芽里也有较强的表达 .Bsg2基因的结构和表达特征预示它编码 1个具有DNA结合功能的转录调控因子 ,同时揭示它在脑的发育和器官形成过程中发挥着重要作用     

金鱼PP2A调节亚基PR55基因的克隆及表达分析

蛋白磷酸酶2A是一种重要的丝氨酸/苏氨酸蛋白磷酸酶,对于调控多细胞的生命活动起重要作用。以金鱼大脑为材料,运用RT-PCR技术克隆得到PP2A调节亚基B55家族中PR55基因编码区部分序列。结果显示PR55基因cDNA长1218 bp,编码的多肽共含405个氨基酸。序列分析表明,该基因编码的蛋白与已知其他物种对应的PR55蛋白质均有着很高的同源性。用RT-PCR的方法检测了PR55基因在金鱼不同组织和胚胎发育不同时期的mRNA表达水平。结果表明,PR55基因表达呈现明显的组织和胚胎发育阶段差异性。在成体组织中,仅在大脑和鳍中有表达。在胚胎发育过程中,PR55从神经胚开始出现,整体呈现上升趋势,在出膜期达到最高水平。据此推测,PR55基因可能在金鱼胚胎发育中具有多种重要作用。       

Cloning and characterization of a novel human gene encoding a zinc finger protein with 25 fingers

This study reports cloning and characterization of a human cDNA encoding a novel human zinc finger protein, ZFD25. ZFD25 cDNA is 6118 bp long and has an open reading frame of 2352 bp that encodes a 783 amino acid protein with 25 C2H2-type zinc fingers. The ZFD25 cDNA also contains a region with high sequence similarity to the Krüppel-associated box A and B domain in the 5'-untranslated region, suggesting that ZFD25 belongs to the Krüppel-associated box zinc finger protein family. The ZFD25 gene was localized to chromosome 7q11.2. Northern blot analysis showed that ZFD25 was expressed in a wide range of human organs. In cultured endothelial cells, the mRNA level was decreased upon serum starvation.     

Cloning and characterization of a novel Krüppel-like zinc finger gene, ZNF268, expressed in early human embryo

With the aim of identifying genes involved in early human embryonic development, we have isolated a cDNA clone representing a novel human zinc finger gene ZNF268 from 3 week old human embryo cDNA library using a differential hybridization strategy. The complete cDNA sequence of ZNF268 contained an open reading frame of 2841 nucleotides that encodes a 947 amino acid protein with an N-terminal Krüppel-associated box (KRAB) domain and 24 C-terminal zinc fingers. Northern blot analysis showed that ZNF268 mRNA is mainly expressed in 3-5 week old human embryos suggesting it could play certain roles in the embryogenesis. The gene consists of six exons spanning about 22 kb of genomic DNA. According to the genomic sequence from the HTGS database, the ZNF268 gene is assigned to human chromosome 5.     

Characterization of the KLP68D kinesin-like protein in Drosophila: possible roles in axonal transport

This paper describes the molecular and biochemical properties of KLP68D, a new kinesin-like motor protein in Drosophila melanogaster. Sequence analysis of a full-length cDNA encoding KLP68D demonstrates that this protein has a domain that shares significant sequence identity with the entire 340-amin acid kinesin heavy chain motor domain. Sequences extending beyond the motor domain predict a region of alpha-helical coiled-coil followed by a globular "tail" region; there is significant sequence similarity between the alpha-helical coiled- coil region of the KLP68D protein and similar regions of the KIF3 protein of mouse and the KRP85 protein of sea urchin. This finding suggests that all three proteins may be members of the same family, and that they all perform related functions. KLP68D protein produced in Escherichia coli is, like kinesin itself, a plus-end directed microtubule motor. In situ hybridization analysis of KLP68D RNA in Drosophila embryos indicates that the KLP68D gene is expressed primarily in the central nervous system and in a subset of the peripheral nervous system during embryogenesis. Thus, KLP68D may be used for anterograde axonal transport and could conceivably move cargoes in fly neurons different than those moved by kinesin heavy chain or other plus-end directed motors.