文昌鱼一个GATA基因在胚胎发育中的表达图式(英文)

GATA基因在脊椎动物和非脊椎动物的发育中行使重要的功能,该家族的成员在进化上也足非常保守的.脊椎动物的GATA基因分为两个亚群:GATA1/2/3和GATA4/5/6.通过生物信息分析,在文吕鱼的基因缓中找到了3个GATA基因:一个GATA1/2/3业家族基因,两个GATA4/5/6亚家族基因:还找到一个类GATA基因.还克隆了白氏文昌鱼(Branchiostoma belcheri)GATA123的一段序列,并研究了它在早期胚胎发育中的表达图式.结果表明GATA123在原肠胚的中内胚层表达,而在神经胚晚期和幼体早期,GATA123在脑泡和消化道中部区域表达.这种表达模式与头部发育的重要基因Otx相类似.结果提示在文吕鱼脑泡的发育过程中GATA123和Otx很可能共同发挥着重要的作用.     

文昌鱼AmphiSmad 1／5／8和AmphiSmad4的克隆和表达

Smad蛋白是转化生长因子-β（TGF-β）超家族成员细胞内信号传导蛋白。本研究在青岛文昌鱼中克隆到了两个Smad基因,分别命名为AmphiSmad1／5／8和AmphiSmad4。它们编码的氨基酸序列具有典型的Smad家族蛋白的结构特征,都包含保守的MH1和MH2结构域。进化分析表明,AmphiSmad1／5／8属于R-Smad亚家族的Smad1,Smad5和Smad8亚群。而AmphiSmad4属于Co-Smad亚家族。在文昌鱼的早期胚胎发育中,这两个基因都在脊索、肌节和消化道壁表达,呈腹部化表达模式,推测可能参与文昌鱼背腹轴的形成和分化。另外,在正常文昌鱼成体中这两个基因也在所检测的组织中广泛表达,尤其在脊索和性腺中高表达,提示它们可能在器官的形成中发挥重要作用。     

Pax—6基因在发育中的表达与动物眼的进货

近年在脊椎动物和无脊椎动物中分离出Pax-6基因及其同源基因,这些基因都与动物的眼与神经系统的发育和形态发生有关。本文着重比较了无脊椎动物果蝇、文昌鱼、哺乳动物小鼠和人的Pax-6基因编码蛋白,Pax-6基因在发育过程中的表达,Pax-6与眼进化的关系等几个方面,并介绍Pax-6基因为靶基因的转基因果蝇的上游制作技术和原理,探讨了Pax-6基因作为眼发育的主导基因的作用和时空表达模式的保守性。     

厦门两种文昌鱼染色体的制备与观察(英文）

文昌鱼的进化地位十分重要,对其染色体的研究在进化和比较基因组学方面有重要意义。然而文昌鱼的染色体制备困难,使研究受到了限制。本文介绍了一种改良的文昌鱼胚胎细胞染色体标本制备方法,以及用文昌鱼成体再生细胞制备染色体,首次获得了文昌鱼体细胞中期染色体标本,并观察了厦门2种文昌鱼的染色体,其中白氏文昌鱼（Branchiostoma belcheri）二倍体2n=40,日本文昌鱼（B. japonicum）二倍体2n=36。再次从细胞分类学角度证实白氏文昌鱼和日本文昌鱼作为两个独立物种的分类地位。     

Pax-6基因在发育中的表达与动物眼的进化

近年在脊椎动物和无脊椎动物中分离出Pax-6基因及其同源基因,这些基因都与动物的眼与神经系统的发育和形态发生有关.本文着重比较了无脊椎动物果蝇、文昌鱼、哺乳动物小鼠和人的Pax-6基因编码蛋白,Pax-6基因在发育过程中的表达,Pax-6与眼进化的关系等几个方面,并介绍Pax-6基因为靶基因的转基因果蝇的上游制作技术和原理.探讨了Pax-6基因作为眼发育的主导基因的作用和时空表达模式的保守性.     

文昌鱼AmphiRab23b基因的克隆、进化分析及表达模式

Hedgehog信号通路在胚胎发育过程中发挥着重要作用, 同时与多种肿瘤的发生密切相关。Rab23蛋白在Hedgehog信号通路中扮演着十分重要的角色。目前关于文昌鱼Rab23同源基因的研究仅局限于佛罗里达文昌鱼(Branchiostoma floridae)基因组中的注释。文章首次克隆了中国文昌鱼(Branchiostoma belcheri) Rab23b基因 (AmphiRab23b)cDNA全序列 , 对其演译的蛋白序列进行了序列比对、进化树分析以及基因时空表达分析。研究结果显示, 文昌鱼AmphiRab23b基因的 cDNA总长为2 062 bp (包括UTR区), 其中开放阅读框 (Open reading frame, ORF) 714 bp, 编码237个氨基酸; 虽然在进化树中不属于脊椎动物Rab23进化支, 但是AmphiRab23具有保守的Rab23_lke结构域, 暗示该基因在进化过程中可能在功能上是保守的。时空表达的研究结果进一步显示, AmphiRab23b基因在胚胎发育中的神经板和消化道中表达, 与其脊椎动物同源基因的表达模式相似, 这说明该基因可能对文昌鱼神经系统和消化道的发育有重要作用。     

关于青岛文昌鱼SoxB2和SoxC基因的研究：进化保守性分析

大多数Sox基因在细胞命运决定和分化过程中起着重要的作用.本研究分离了青岛文昌鱼（Branchiostoma belcheri）的SoxB2和SoxC基因,对其预测的蛋白序列进行了序列比对、进化树分析以及基因时空表达分析.结果显示,文昌鱼SoxB2和SoxC虽然在进化树中不属于脊椎动物SoxB2和SoxC进化支,但它们在进化过程中基因的结构和表达部位保守性很高,都具有保守的HMG结构域;这两个基因在胚胎发育早期都在神经外胚层和原肠腔壁表达,而在成体中不仅存在于神经索中,还存在于肠、肝盲囊、鳃和卵母细胞中.SoxB2和SoxC基因表达部位的相似说明两者可能在中枢神经系统、性腺及免疫系统的胚胎发育和成体的免疫应答过程中共同起作用;两者与脊椎动物同源基因的表达部位相同说明这两个基因在进化过程中可能功能保守.     

Sox1基因在爪蟾早期发育中的时空表达图式

克隆了非洲爪蟾的Sox1基因并研究了它在非洲爪蟾早期发育过程中的时空表达图式，比较了Sox1—3基因在发育的脑和眼中的表达图式。序列比对分析显示Sox1—3蛋白在其HMG框结构域具有高度的保守性。通过RT-PCR方法分析了Sox1基因在爪蟾早期不同发育时段的表达情况，结果显示Sox1基因从未受精卵到尾芽期均有表达，但表达强度有所差异。原位杂交结果显示，在早期卵裂阶段和囊胚期，Sox1基因主要在动物极表达；从神经板期开始，Sox1基因主要在中枢神经系统和眼原基中表达。在蝌蚪期，Sox1与Sox2、Sox3在脑部和眼睛的表达区域有所不同。对于爪蟾Sox1基因时空表达图式的研究将有助于阐明SoxB1基因家族在脊椎动物神经系统发生过程中的作用。     

文昌鱼GFP基因的鉴定及表达分析

近年在隶属头索动物亚门的文昌鱼体内发现有内源性绿色荧光蛋白存在,并发现文昌鱼荧光蛋白的发光现象在不同发育时期以及个体间有较大的差异。为了进一步揭示GFP基因在文昌鱼中的进化模式,探索其可能执行的功能,该文首先对白氏文昌鱼(Branchiostoma belcheri)GFP基因作了全面鉴定,并对其不同发育阶段胚胎及成体不同区域中的荧光信号进行了实时观察记录,进而对GFP基因在绿色荧光表达强烈的两个特定时期做了绝对定量检测。研究结果表明,文昌鱼基因组中至少有12个内源性GFP基因,在个体发育的不同时期,内源性荧光出现的位置有所变化,而且在变态后的个体之间出现荧光的情况差异较大,荧光蛋白基因的表达由多个GFP同源基因共同参与,这些基因在不同的发育时期表达量有较大的差异,提示不同的GFP基因在特定发育阶段可能行使各自的功能。     

文昌鱼左右体轴建立机制的研究进展

两侧对称动物左右体轴建立机制研究是发育生物学领域重要的基础科学问题之一。文昌鱼(amphioxus)由于其特殊的进化地位以及与脊椎动物相似的胚胎发育模式和身体构筑方式,是研究动物左右体轴建立机制的理想模式物种。近年来随着文昌鱼室内全人工繁育技术、高效显微注射技术和基因敲除技术的建立,国内外学者在左右体轴建立机制研究上取得了丰硕的成果。本文从文昌鱼胚胎左右不对称发育特点出发,总结了近期文昌鱼左右体轴建立方面取得的研究进展,并提出了文昌鱼左右体轴调控网络图:纤毛运动导致Hh蛋白在文昌鱼中不对称分布(L相似文献   

ycaCR基因在文昌鱼早期胚胎表达研究

文昌鱼作为现存的与脊椎动物最接近的无脊椎动物,一直被作为研究生物进化和胚胎发育的典型材料.利用整体原位杂交方法对从文昌鱼肠cDNA文库克隆到的ycaCR基因进行基因的胚胎表达模式研究,结果显示该基因在早期胚胎发育阶段没有表达,在2天幼虫的原始消化道表达,暗示ycaCR基因可能在原始消化道内发挥生物学作用.     

白氏文昌鱼单个体基因组BAC文库的构建

隶属于头索动物亚门的文昌鱼是现存生物中最近似于脊椎动物亚门直接祖先的一个类群, 具有重要的进化地位, 是研究脊椎动物原始祖先的重要材料和模式动物。随着文昌鱼实验室连续繁殖的成功, 全基因组测序成为中国文昌鱼模式化急需完成的工作之一。文章从单条雄性白氏文昌鱼精巢组织中提取高质量的基因组DNA, 经EcoRⅠ限制性内切酶和EcoRⅠ甲基化酶酶切, 脉冲场电泳选择合适酶切DNA片段, 连接线性磷酸化的载体pCC1BAC, 转化大肠杆菌EPI300 E. coli, 构建了含有44 706个克隆的全基因组BAC( Bacterial artificial chromosome)文库, 该文库平均插入片段80 kb,具有9倍的基因组覆盖率, 基本能够满足功能基因等研究需要, 为中国文昌鱼全基因组测序打下基础。     

文昌鱼的实验室繁育及子二代获得

文昌鱼特殊的进化地位、简单的器官系统和终生透明的躯体等特征，使其很有希望成为一个新型实验室模式动物。要实现文昌鱼的模式动物化，实验室内全人工条件下繁殖是关键的第一步。为此，我们于2003年9月和2004年4月两次采集产于厦门海域的2种文昌鱼，开展实验室内养殖研究。经过3年多的持续实验室养殖，继2005年夏季于实验室内繁殖出子一代文昌鱼后，又在2006年夏季成功获得了这两种文昌鱼的子二代，初步实现文昌鱼在实验室内的全人工养殖。对子代文昌鱼养殖的初步观察发现，不同水温对生长发育速度有一定影响，提示有可能通过水温控制实现文昌鱼一年多次产卵的目的。目前这两种文昌鱼子二代幼体已完成变态，进入亚成体生长发育阶段，其体长分别已达14.6 mm(日本文昌鱼Branchiostoma japonicum)和6.5 mm(白氏文昌鱼B. belcheri)。     

朵丽蝶兰 MADS-box 基因 DtpsMADS1 的克隆与表达特性简

植物MADS-box基因家族编码高度保守的转录因子,参与了包括花器官发育和开花在内的多种发育进程。为阐释兰科植物成花的分子调控机制,根据MADS-box基因保守序列设计简并引物,用RACE方法从朵丽蝶兰花葶中克隆到1个MADS-box家族基因,该基因cDNA全长960 bp,包含37 bp 5′UTR,一个738 bp的开放阅读框(ORF)和185 bp 3′UTR,共编码245个氨基酸。序列和系统进化树分析表明,该基因与其他植物的MADS-box基因具有很高的同源性,属于AP1/FUL-like亚家族,命名为DtpsMADS1,GeneBank登录号为JQ065097。实时荧光定量PCR检测结果显示：DtpsMADS1具有明显的组织表达特异性;在根和叶中,DtpsMADS1在花前期和花后期表达量较高;苗期和盛花期表达量较低;DtpsMADS1在花葶中的表达趋势与根和叶相似;而在花器官中,DtpsMADS1只有痕量表达。由此推断,DtpsMADS1可能参与开花进程调控,而不参与花器官的形态建成。     

芳香化酶在文昌鱼神经系统、哈氏窝和性腺特异性定位:原位杂交和免疫细胞化学研究

芳香化酶活性发现在脊椎动物脑、脑垂体和性腺中,但在文昌鱼脑和哈氏窝的组织特异性定位尚无可利用资料。本文用免疫细胞化学和原位杂交技术,首次发现芳香化酶活性组织特异性定位在幼年和性腺发育不同时期雌、雄文昌鱼神经系统(脑和脊髓)、轮器、哈氏窝和性腺中。芳香化酶蛋白和转录物在前脑、中脑、脊髓、轮器和哈氏窝十分丰富,而后脑、早期卵巢和精巢不够丰富;没有芳香化酶表达的部位是哈氏窝另两种细胞(不规则形细胞和带纤毛粘液细胞)以及成熟卵巢和精巢;芳香化酶免疫活性物质分布在胞质,核为阴性。芳香化酶在文昌鱼神经系统、哈氏窝和性腺的分布模式与低等脊椎动物中的分布模式极为类似,尤其是芳香化酶在脑内调节哈氏窝分泌活动的神经内分泌中枢表达,并形成类似脊椎动物的文昌鱼原始的脑-芳香化酶调节系统。这些结果有力地证明,文昌鱼脑和哈氏窝高水平的芳香化酶活性像在其它脊椎动物中一样,对局部介导睾酮芳香化起着关键作用,同时还可能影响脑-芳香化酶系统参与调节哈氏窝的分泌活动[动物学报49(6)：800～806,2003]。     

文昌鱼profilin同源基因的胚胎发育表达图式

本研究利用胚胎整体原位杂交技术结合系列组织学切片技术,以及Northern blot分析,对进化上处于特殊地位的模式动物文昌鱼profilin基因不同发育时期的表达图式进行了系统研究,揭示了该基因的动态表达图式与肌肉分化的过程一致,文昌鱼profilin基因可能与胚胎早期肌肉的发育相关。同时,通过Southern blot检测对青岛文昌鱼profilin基因可能存在的同源体进行了探讨,试图为弄清文昌鱼肌肉发育分化的分子机制提供资料。     

文昌鱼免疫防御相关组织、细胞及基因研究

文昌鱼不仅对于进化学的研究至关重要,在比较免疫学研究中也是一种重要的模式生物.研究文昌鱼免疫相关组织、细胞和基因对了解脊椎动物免疫防御系统的进化十分重要.本文利用电子显微镜对文昌鱼免疫相关组织和细胞的超微结构进行了研究.同时,本文还采用原位杂交方法对文昌鱼中与脊椎动物免疫相关基因同源的基因TLR1,C1Q,ECSIT,SoxC,DDAHa和NOS的表达模式进行了研究.结果显示,在文昌鱼免疫防御过程中,其表皮、腮和肠道上皮可能起重要作用;在体腔和淋巴隙中存在的巨噬细胞可能是文昌鱼体内起重要免疫功能的细胞;TLR1,C1Q,ECSIT,SoxC,DDAHa和NOS的表达模式说明这些基因可能在免疫防御过程中起作用.     

文昌鱼profilin同源基因的胚胎发育表达图式

本研究利用胚胎整体原位杂交技术结合系列组织学切片技术,以及Northern blot 分析,对进化上处于特殊地位的模式动物文昌鱼profilin 基因不同发育时期的表达图式进行了系统研究,揭示了该基因的动态表达图式与肌肉分化的过程一致,文昌鱼profilin 基因可能与胚胎早期肌肉的发育相关。同时,通过Southern blot 检测对青岛文昌鱼profilin 基因可能存在的同源体进行了探讨,试图为弄清文昌鱼肌肉发育分化的分子机制提供资料。     

碱性磷酸酶在文昌鱼胚胎和幼体中表达图式的研究

研究组织特异性酶在胚胎发育中的表达图式对于研究细胞,组织和器官的分化具有重要意义。本文以BCIP为底物研究了碱性磷酸酶在文昌鱼胚胎和幼体中的表达图式,在囊胚、原肠胚和神经胚早期（12－13）未检测到碱性磷酸酶的特异性表达;到神经胚中期（15小时,约6个环节）,碱性磷酸酶在胚胎每一体节的中部开始表达,在胚胎中形成3－6个条纹（Fig.1);在18小时神经胚（9－10体节）中,碱性磷酸酶在肌节中表达（Fig.2);到24小时在后部内胚层中也开始表达（Fig.3）;在36－48小时幼体中,碱性磷酸酶在消化道中强烈表达,但在咽鳃区不表达,同时在肌节中仍有弱的表达（Fig.4)。研究表明碱性磷酸酶可能在肌节的发育过程中具有一定作用。碱性磷酸酶在消化道中的表达与这一时期消化道开始行使功能有关。另外,L－苯丙氨酸只抑制36、48小时文昌鱼肠碱性磷酸酶活性,不抑制其体节肠碱性磷酸酶活性（Fig.5)。表明文昌鱼至少存在两种碱性磷酸酶：在消化道中表达的是一种肠型的,与脊椎动物碱性磷酸酶可能为同一类型;另一种主要在肌节中表达,可能是组织非特异性的碱性酸酶。以上结果说明文昌鱼早期发育中碱性磷酸酶的表达与脊椎动物相似,具有时间和组织特异性。     

文昌鱼肌动蛋白基因家族的扩增(英文)

肌动蛋白是一种分布广泛而且在进化上十分保守的蛋白,是构成细胞骨架的关键组分.肌动蛋白通常被分成肌肉型和胞质型两种类型,各自行使着不同的功能.在此,作者对弗罗里达文昌鱼基因组中的肌动蛋白基因家族进行了系统分析,发现文昌鱼中该基因家族成员多达30多个,其中很多都是连锁分布的.基因结构趋于多样,分别包含2～7个外显子.进化分析的结果显示,文昌鱼的肌动蛋白基因家族可能通过串联重复而发生了扩增.作者还克隆了厦门文昌鱼两个不同的肌肉犁肌动蛋白基因,并比较了它们在文昌鱼早期胚胎中的表达图式.结果显示,这两个基因在表达上有着细微的差别,提示文昌鱼肌动蛋白基因家族成员在功能上的分化.上述结果将有助于阐明肌动蛋白基因家族及其功能在脊索动物中的演化.