SSH法分离早期发育相关基因片段

目的:分离和鉴定与小鼠合子基因组激活(ZGA) 以及母源调控向胚胎调控(MZT) 过渡事件 相关的基因片段,为进一步认识ZGA 和MZT 发生的分子机制奠定基础。方法:利用单个植入前 胚胎抑制性消减杂交(SPE2SSH) 的方法,对单个小鼠MⅡ卵母细胞和22细胞期胚胎进行双向消减 杂交;利用cDNA array 对获得的基因片段作进一步的鉴定。结果:从构建的消减杂交库中随机挑 取得31 个克隆,经cDNA array 鉴定发现其中有5 个MⅡ期特异表达的基因片段和9 个22细胞期 特异表达的基因片段,Genbank 检索发现其中10 个片段是首次报道在植入前发育阶段表达。结 论:这些基因片段具有明显的期特异性表达的特点,可能在ZGA、MZT 和胚胎植入前发育过程中 起着重要的作用。     

人类21号染色体转录调节相关基因作为早期分子诊断标记物的可行性研究

目的分析与转录调节相关的人类21号染色体(HC21)基因在小鼠植入前胚胎发育过程中的表达模式,初步阐明这些基因与早期胚胎发育的关系,发现这些基因作为分子诊断标记物的可行性。方法应用植入前胚胎的GlobalRT-PCR方法,对BACH1、RUNX1、SIM-2、ERG、KIAA0136、GCFC、SON、PKNOX1、HSF2BP和NRIP1小鼠同源基因在植入前发育阶段的表达模式进行研究。结果RUNX1、ERG和SON在整个植入前发育过程中都未见表达。其他基因的表达呈现出阶段特异性表达的特点:BACH1几乎在整个发育过程中都有表达,但是存在着胚胎个体之间的差异,不适于作为分子标记物;SIM-2只在1和2细胞期表达;Kiaa0136在2、4细胞期以外的各个阶段均表达;除了1-和2-细胞期,GCFC在其它阶段普遍表达;PKNOX1只在1、8细胞以及桑椹期表达;而HSF2BP和NRIP1的表达仅见于成熟的卵母细胞和1细胞期胚胎。结论与转录相关的小鼠HC21同源基因大部分参与了早期胚胎发育的转录调节,这些基因的阶段特异性表达说明他们参与了早期胚胎发育的不同转录调节环节,对这些基因的深入研究是认识唐氏综合症发生的分子机制和发现早期分子诊断标记的基础。     

兔单个植入前克隆胚胎cDNA文库的构建

人与小鼠和牛在正常胚胎植入前发育过程中基因活化的研究已经取得了长足的进展 ,但是还没有对同期克隆胚胎相关研究的报道 .利用单个家兔植入前移核重构胚胎成功地构建了MⅡ卵母细胞及发育至 4 、8 细胞期的胚胎和囊胚的特异性cDNA文库 .并用 β肌动蛋白和LAPTM4α证实这类文库是可靠的 .以 8 细胞期移核重构胚cDNA文库为例 ,随机挑取克隆进行测序分析 :其中 2 3的基因EST片段可以在GenBank或EST库中找到同源序列 ,约 1 3的EST片段属于未知的新片段 ,表明这是一类重要的新兴基因资源库 (期特异性EST库 ) .这种利用单胚胎构建cDNA文库的方法 ,解决了胚胎研究材料受限的问题 ,在时间上更加精确 ,更符合胚胎发育的规律 ,也能够更加准确地反映出一些克隆胚胎的异常表型 ,是研究早期胚胎发育基因表达以及克隆胚胎再程序化基因表达的一种有效手段 .     

TFIID在配子发生和早期胚胎发育过程中的作用

配子发生以及胚胎早期发育过程受严格且有序的基因表达调控。多种转录因子与靶基因结合,激活基因的时空特异性表达,实现受精卵全能性的获得,完成母型基因组转录调控向合子基因组转录调控的转变以及随后胚胎细胞的分化调节。研究表明,TFIID转录因子家族在这些关键阶段起重要作用,在基因转录调节的起始阶段,TFIID转录因子家族成员作为通用转录因子被招募到靶基因的启动子上,与其他转录因子共同形成转录前起始复合物,起始转录。该文总结了TFIID转录因子的结构、作用方式,以及在配子发生和早期胚胎发育中的调控作用。     

Nodal基因顺式调控序列的分析

ｏｄａｌ基因是小鼠胚胎发育至原肠期在原条顶原结处表达的一个基因,它与胚胎中胚层的形成以及左右体轴的决定有关,ｎｏｄａｌ基因的表达具有严格的时间和空间特异性,ｎｏｄａｌ基因第一内含子在基因表达调控的研究结果表明,在第一内含子的５‘侧有一个２２０ｂｐ的片段具有增强子的功能,意外的是在Ｆ９细胞中的瞬时转化试验显示：当该片段以正向克隆到基本荧光素酶报告基因上游时,它还具有启动子的活性。列出了此２２０ｂｐ的     

六价铬在斜带石斑鱼胚胎中的生物累积及其对igf2、glut2和pparg基因表达的影响

以斜带石斑鱼(Epinephelus coioides)为研究对象, 探讨了水中不同浓度梯度六价铬(0、0.20、0.60、1、5、10、20、40、60和80 mg/L)在胚胎发育不同阶段(桑葚期、囊胚期、原肠末期、脑泡形成期和心脏跳动期)的生物累积及其对细胞生长基因igf2和营养代谢基因glut2、pparg的mRNA表达的影响。结果表明, 胚胎中Cr6+生物累积量和吸收率随暴露浓度的增加而增加, 且吸收率随胚胎发育时期的延伸而降低。在桑葚期时, 斜带石斑鱼胚胎吸收Cr6+能力最强, 是心脏跳动期的20倍。在桑葚期、囊胚期和原肠末期, Cr6+对胚胎中igf2和glut2基因mRNA表达水平有显著促进作用(P<0.05), 但对pparg基因mRNA表达水平有显著抑制作用(P<0.05)。在原肠末期和脑泡形成期, Cr6+对胚胎中pparg基因mRNA表达水平有显著促进作用(P<0.05)。研究表明水中Cr6+暴露在斜带石斑鱼胚胎发育过程中有明显的生物累积, 且对细胞生长水平和营养代谢有明显的影响, 研究为斜带石斑鱼早期生活史阶段适宜生境和资源保护提供了理论基础。     

mED2-一个小鼠胚胎发育的新基因

克隆参与胚胎发育的新基因并研究其表达规律和功能是揭示胚胎发育的基因调控机理的重要途径。囊胚形成和原肠形成是哺乳动物胚胎发育过程中的两个关键阶段。囊胚阶段发生了胚胎的第一次分化,是细胞多能性和分化的一个转折点。此时涉及的基因活动,既有维持胚胎干细胞全能性或多能性的基因活动,又有按照预定发育模式参与胚胎定向分化的基因活动。原肠期是胚胎发育过程中的第二个关键转折点,涉及到3个胚层的形成和细胞命运决定等多种变化。在这个时期胚胎获得了胎儿原基的所有信息,新组织的产生和细胞迁移的再生组织与形态发生、细胞增殖、细胞分化、模式形成等存在着非常复杂而相互协调的关联。大多数细胞正由原来的多潜能逐渐向寡潜能发展,控制组织器官形态建成的基因正逐渐开启。这两个时期的基因表达图式、特征和种类会有很大的差异和变化,因此研究这两个时期的新基因的表达规律和功能,将是了解胚胎发育的基因调控机理的重要途径。文章以这两个时期胚胎为原始材料,利用减法杂交方法克隆到一新的小鼠胚胎基因mED2,对其进行了表达规律和生物学功能的初步分析。RT-PCR-Southern和原位杂交实验表明,mED2基因转录水平具有发育阶段的依赖性;随着发育过程的进行,其表达主要在胚神经系统和中胚层衍生的组织表达。mED2基因活性的knockdown对于合子的卵裂和植入前早期胚胎发育均有抑制作用。亚细胞定位实验表明,mED2基因编码的蛋白基本定位于细胞核膜及其临近的内膜细胞器（粗糙内质网和高尔基体）。根据生物信息学分析,mED2蛋白可能为一跨膜蛋白且与含有硫氧还蛋白结构域的蛋白有部分匹配。由此推测mED2基因参与了小鼠植入前早期胚胎发育,其基因产物可能通过蛋白之间的相互作用,即对蛋白进行后期修饰、折叠及行使分子伴侣等作用来活化或抑制其靶蛋白的活性,进而参与小鼠的早期胚胎发育。     

鲫Kaiso基因cDNA的克隆和表达分析

在爪蟾和斑马鱼中, Kaiso是一种在整个基因组范围内与甲基化CpG序列特异性结合的转录抑制因子, 在调控被甲基化基因表达的时间模式中起重要的作用。为深入研究DNA甲基化对我国重要养殖鱼类生殖和发育的影响, 我们克隆了鲫Kaiso基因的cDNA序列, 并对其时空表达模式进行了分析。该cDNA全长3145 bp, 5′-非翻译区132 bp, 3′-非翻译区1117 bp, 开放阅读框1896 bp, 编码631个氨基酸。鲫Kaiso蛋白与其他物种Kaiso蛋白的同源性分析表明, 与其他物种一样, 其 N端和C端分别有高保守性的BTB/POZ结构域和锌指结构域。整胚原位杂交结果显示, Kaiso mRNA在早期胚胎发育的各个时期均广泛表达, 信号均一, 但从尾芽期开始出现组织特异性表达差异。对不同发育阶段胚胎的实时定量PCR检测结果表明: 卵子中有高丰度的母源Kaiso mRNA存在; 在卵裂期至囊胚中期胚胎中Kaiso mRNA的丰度逐渐降低; 从囊胚中期至原肠早期都维持在最低水平状态; 原肠后期其表达水平又逐渐升高, 至尾芽期达到与未受精卵中相当的高水平后在器官发生期的整体水平又稍有下降。Kaiso mRNA丰度在胚胎发育早期的这种变化过程提示在卵裂期检测到的mRNA可能都是母源mRNA, 合子核Kaiso基因可能是在囊胚晚期后才开始转录。对成体不同组织的实时定量PCR检测结果表明Kaiso的表达存在明显的组织特异性差异, 在鲫肌肉、视网膜、心脏和脑中表达水平较高, 而在肾、胰、肝等器官中表达水平很低。Kaiso表达的时间和组织特异性提示其作为甲基化基因的转录抑制因子参与了胚胎和成体基因表达时空模式的调控。这些结果为进一步研究Kaiso和DNA甲基化修饰在鲫发育调控和遗传育种中的作用提供了基础资料。     

反义抑制和过表达miR-219引起斑马鱼胚胎发育异常

业已表明,miRNA在转录后水平对基因表达起调控作用,参与诸多重要的生理、病理过程。本研究利用整体原位杂交和Northern杂交技术发现miR-219主要从16体节期开始在中后脑和脊髓表达。在此基础上,采用基因沉默和过表达技术观察到斑马鱼受精卵在显微注射miR-219和反义miR-219后均导致其胚胎发育缺陷。进一步研究表明,miR-219过表达可以诱导胚胎细胞凋亡。我们的初步结果为深入研究miR-219在胚胎发育过程中的调控机制提供了基础。     

小鼠单个植入前胚胎cDNA文库的构建及应用

哺乳动物合子基因组激活和植入前胚胎阶段特异性表达基因的研究一直是发育生物学研究的重点。发现和克隆植入前胚胎阶段特异性表达的基因需要有效的方法,阶段特异性cDNA文库的构建和筛选是一种较好的方法。用小鼠单个成熟卵细胞、受精卵、2细胞、4细胞和8细胞胚胎分别构建了cDNA文库。滴度分别为:62×105、83×105、104×106、151×106和162×106。随机挑选了29个克隆并进行了序列分析,结果表明,和已知表达序列标签(ESTs)同源的序列为6552%(1929),未知序列为1379%(429),并发现了2个重复序列。用特异性引物,分别对小鼠持家基因(βactin)和发育特异基因(OCT4)进行PCR扩增,结果表明,所建立的cDNA文库可以反映小鼠胚胎在不同发育阶段整个基因群体的转录活性,为阶段特异性基因的筛选和小鼠早期阶段基因表达模式的研究提供了一种有价值的资源库 。     

Organization of the ribosomal RNA genes in Mycoplasma hyopneumoniae: the 5S rRNA gene is separated from the 16S and 23S rRNA genes

Summary In order to study the organization of the ribosomal RNA genes of Mycoplasma hyopneumoniae the rRNA genes were cloned in phage vectors EMBL3 and EMBL4. By subcloning the restriction fragments into various plasmids and analysing the resulting clones by Southern and Northern blot hybridization, a restriction map of the rRNA genes was generated and the organization of the rRNA genes was determined. The results show that the genes for the 16S and 23S rRNAs are closely spaced and occur only once in the genome, whereas the 5S rRNA gene is separated from the other two genes by more than 4 kb.     

Molecular cloning and expression of Clostridium difficile toxin A in Escherichia coli K12

Clostridium difficile toxin A was purified to homogeneity and was used to raise monospecific antiserum in rabbits. A gene bank of C. difficile DNA in Escherichia coli was constructed by cloning Sau3A-cleaved clostridial DNA fragments into the bacteriophage vector lambda EMBL3. Out of 4500 plaques screened with antitoxin A, 9 clones were positively identified. One of these clones lambda tA5 expressed a 235 kDa protein which exhibited a cytotonic effect on Chinese hamster ovary cells, and had the ability to haemagglutinate rabbit erythrocytes, both properties characteristic of toxin A. The size of the lambda tA5 insert DNA was 14.3 kb.     

Estrogen-dependent and cell-specific regulation of gene expression in RUCA-I endometrial adenocarcinoma cells

Estrogens are believed to play a crucial role in growth regulation and differentiation of the normal endometrial tissue as well as in the carcinogenesis of the endometrium. Therefore, the influence of estrogens and antiestrogens on gene expression in the estrogen receptor-positive rat endometrial adenocarcinoma cell line RUCA-I was investigated. Differentially expressed genes were detected by differential display PCR of RNA of untreated, estradiol-treated and antiestrogen-treated RUCA-I cells. By means of the PCR technique, 14 differentially expressed fragments could be detected. Three of these 14 differentially expressed fragments were confirmed by Northern blotting. The steady state mRNA levels of the three gene fragments named AH41, AH42 and AH44 were downregulated by the antiestrogen ICI 164384. Further characterization revealed that the fragment AH41 is not expressed in stromal cells but in the human and rodent epithelial cell lines, BG-1 and RUCA-II. A comparison of the cDNA sequence of fragment AH41 with the EMBL database showed no high homology to known genes. Therefore, fragment AH41 has to be regarded as a fragment of a novel, estradiol-sensitive gene.     

mRNA差别显示研究肝再生调控基因

以正常肝和再生肝为对比材料,利用mRNA差别显示技术,研究肝再生过程中基因的差别表达,旨在从基因选择性表达水平上探讨肝再生调控机理. 得到4种未知肝再生相关cDNA,完成其克隆与序列分析,一例在再生肝中的表达低于正常肝,余者则高于正常肝. 这些序列均已在EMBL(Europe Molecular Biology Laboratory)数据库中登录,登录号分别为X95721、X95722、X95723、X97973.     

Unique organization of Leptospira interrogans rRNA genes.

We cloned Sau3AI fragments containing the rRNA genes for Leptospira interrogans serovar canicola strain Moulton in the BamHI site of lambda EMBL3 bacteriophage DNA. Physical maps of the fragments were constructed, and the locations of the rRNA genes were determined by Southern blot hybridization and S1 protection. Each fragment of the 23S or the 16S rRNA gene contained at least one copy of the 23S or the 16S sequence. Genomic hybridization showed that there were two genes for the 23S rRNA and the 16S rRNA but only one gene for the 5S rRNA on the chromosome of L. interrogans. The results revealed the important fact that each rRNA gene is located far from the other rRNA genes. Our findings, accordingly, also suggest that these rRNA genes are expressed independently in this organism.     

外加紫杉醇对悬浮培养东北红豆杉细胞的诱导效应

研究表明外加紫杉醇能够诱导悬浮培养的东北红豆杉(Taxus cuspidata)细胞总DNA发生梯带化降解。利用mRNA差异显示技术比较了紫杉醇诱导凋亡与不诱导凋亡的东北红豆杉细胞基因表达的差异,得到了8个特异表达的cDNA克隆,经Northern杂交证实其中3个在不发生凋亡的细胞中表达,5个在凋亡的细胞中表达。对这8个cDNA克隆单向序列测定后,与GenBank/EMBL/DDBJ中同源序列进行了比较,结果表明：1个cDNA片段与拟南芥中ABA应答蛋白基因的保守区有86%的同源性;2个cDNA片段与番茄内切壳聚糖酶前体基因的保守区有50%的同源性;其他5个cDNA片段无明显的同源基因,可能是新基因。     

Sequence and diversity of rabbit T-cell receptor gamma chain genes

The nucleotide sequences of one constant (C), six variable (V), and two joining (J) gene segments coding for the rabbit T-cell receptor gamma chain (Tcrg) were determined by directly sequencing fragments amplified by the cassette-ligation mediated polymerase chain reaction. The Tcrg-C gene segment did not encode a cysteine residue for connection to the Tcr delta chain in the connecting region, and two variant forms of the Tcrg-C gene segment were generated by alternative splicing, like the human Tcrg-C2 gene. Five of six rabbit Tcrg-V gene segments belonged to the same family and displayed similarity to five productive human Tcrg-V1 family genes as well as the mouse Tcrg-V5 gene. The remaining rabbit Tcrg-V gene segment displayed similarity to the human Tcrg-V3 gene. Both rabbit Tcrg-J gene segments displayed similarity to the human Tcrg-J2.1 and 2.3, respectively. These findings suggested that the genomic organization of rabbit Tcrg genes is more similar to that of human than of mouse Tcrg genes.The nucleotide sequence data reported in this paper have been submitted to the GSDB, DDBJ, EMBL, and NCBI nucleotide sequence databases and have been assigned the accession numbers D38134-D38144 and D42090