尼罗罗非鱼traf6基因表达谱及信号转导

肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF6)是一种重要的接头蛋白,在Toll样受体/白细胞介素-1受体(TLR/IL-1R)超家族所触发的信号通路中起重要作用,与先天性免疫密切相关。文章研究了尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)traf6的表达模式和初步的功能。在健康鱼中,traf6转录本广泛表达于所有受检组织中,在血液中表达水平最高,在肝脏中最低。在不同的胚胎发育阶段也检测到traf6的表达。在无乳链球菌体内感染后,大多数受检组织中traf6 mRNA的表达量上调。此外,LPS、Poly I:C和S.agalactiae可显著诱导尼罗罗非鱼巨噬细胞traf6的表达。此外,在HEK293T细胞中过表达表明,TRAF6分布于细胞质中,可显著提高NF-κB的活性。免疫共沉淀(Co-IP)实验表明,TRAF6可与IRAK1(白细胞介素-1受体相关激酶1)相互作用,IRAK1在TLR/IL-1R信号通路中也起重要作用。在体内,TLR2、TLR21和TLR13b的过表达可上调traf6 mRNA的表达水平,表明TRAF6参与了TLR2、TLR21和TLR13b介导的信号转导,提示TRAF6在病原体入侵的免疫应答中起重要作用。     

肌间刺缺失对斑马鱼骨骼发育的影响

利用斑马鱼(Danio rerio)野生型与肌间刺完全缺失突变型个体, 从骨骼染色和骨骼发育相关基因表达两方面, 初步评价了肌间刺缺失对斑马鱼骨骼发育的影响。通过骨骼染色对比观察了两种肌间刺表型个体受精后8dpf(days post fertilization, dpf)到56dpf的骨骼发育情况, 结果显示, 两种肌间刺表型除肌间刺外, 其他骨骼发育基本同步。此外, 通过qRT-PCR实验检测分析了6个骨骼发育相关基因(bmp2a、bmp4、smad1、smad4a、runx2a和sp7)在不同肌间刺表型5个胚胎发育时期(3hpf囊胚期、6hpf原肠胚期、12hpf体节期、24hpf咽囊期和72hpf孵化期)和5个胚后生长阶段(15、30、45、60和75dpf)的表达情况。结果显示:在胚胎发育时期, 野生型和突变型个体中bmp2a、bmp4、smad1、smad4a基因和突变型个体中sp7基因的表达均呈现先升后降的变化趋势, 且在体节期达到最高表达水平;野生型和突变型个体中runx2a基因和野生型个体中sp7基因则表现为逐渐上升的趋势。6个基因在囊胚期和原肠胚期表达量无显著差异, bmp2a的表达水平在体节期、咽囊期和孵化期无显著差异, 野生型个体bmp4、smad1、smad4a、runx2a基因在体节期、咽囊期和孵化期的表达水平明显高于突变型, 而sp7基因则表现为突变型明显高于野生型。胚后发育阶段 6个基因在5个生长阶段均呈现逐渐下降的趋势, 且在两种肌间刺表型间其表达仅在个别时期差异显著。综上所述, 肌间刺的缺失对斑马鱼骨骼发育表现型无显著影响, 只在胚胎发育时期影响骨骼相关基因表达水平的变化;结合骨骼染色结果, 推测肌间刺缺失对斑马鱼骨骼发育无显著影响。     

斑马鱼HO1基因的表达特征及功能研究

实验对血红素加氧酶1（HO1）在斑马鱼发育中的功能进行了研究。多重序列比对结果显示,斑马鱼HO1与哺乳类、鸟类及其他鱼类的HO1氨基酸序列的总体相似性为44.1%86.8%,血红素结合标签相似性为87.5%95.8%。对斑马鱼早期胚胎和成鱼各组织进行RT-PCR检测,结果显示HO1转录本母源存在,HO1 mRNA的表达水平在尾芽期前较低,到咽囊期迅速上升并稳定在较高水平。HO1基因在斑马鱼成鱼多个组织中均有表达,在肝脏、脾、鳃、肾中的表达量较高。WISH结果显示,HO1基因在斑马鱼胚胎的卵黄合胞层、眼和血液中的表达量较高。利用超表达和基因敲降技术发现,注射HO1 mRNA使HO1基因过表达对斑马鱼早期胚胎发育无明显影响。注射HO1 MO使HO1基因表达抑制可导致斑马鱼胚胎出现发育迟缓、围心腔水肿、尾部消失等不同程度的畸形。HO1 MO导致的斑马鱼胚胎发育异常可被HO1 mRNA回复。利用Real-Time PCR研究发现,HO1基因表达抑制可导致IGF1表达量显著下降,IGFBP1表达量显著升高。这些结果表明斑马鱼HO1基因可通过调节IGF信号途径调控胚胎的正常发育。       

斑马鱼 HO1 基因的表达特征及功能研究简

实验对血红素加氧酶1(HO1)在斑马鱼发育中的功能进行了研究。多重序列比对结果显示,斑马鱼HO1与哺乳类、鸟类及其他鱼类的HO1氨基酸序列的总体相似性为44.1%—86.8%,血红素结合标签相似性为87.5%—95.8%。对斑马鱼早期胚胎和成鱼各组织进行RT-PCR检测,结果显示HO1转录本母源存在,HO1mRNA的表达水平在尾芽期前较低,到咽囊期迅速上升并稳定在较高水平。HO1基因在斑马鱼成鱼多个组织中均有表达,在肝脏、脾、鳃、肾中的表达量较高。WISH结果显示,HO1基因在斑马鱼胚胎的卵黄合胞层、眼和血液中的表达量较高。利用超表达和基因敲降技术发现,注射HO1 mRNA使HO1基因过表达对斑马鱼早期胚胎发育无明显影响。注射HO1 MO使HO1基因表达抑制可导致斑马鱼胚胎出现发育迟缓、围心腔水肿、尾部消失等不同程度的畸形。HO1 MO导致的斑马鱼胚胎发育异常可被HO1 mRNA回复。利用Real-Time PCR研究发现,HO1基因表达抑制可导致IGF1表达量显著下降,IGFBP1表达量显著升高。这些结果表明斑马鱼HO1基因可通过调节IGF信号途径调控胚胎的正常发育。     

抗肿瘤药阿霉素诱导Wnt通路抑制因子的表达

研究抗肿瘤药阿霉素对Wnt通路抑制因子FrpHE(frizzled-related protein)和DKK-1(Dickkopf-1)表达的作用.将抗肿瘤药阿霉素加入到人肝癌HepG2(HepG2,含野生型p53;Hep3B,p53缺失)、人大肠癌(Lovo,含野生型p53)和人神经胶质瘤细胞(U251,p53突变)细胞株中.以RT-PCR技术检测阿霉素对Wnt通路抑制因子FrpHE和DKK-1的表达调节作用,以流式细胞术检测在肿瘤细胞中Wnt通路的关键调节因子β-catenin的表达.在加入阿霉素24h后FrpHEmRNA表达水平在人肝癌细胞(HepG2,含野生型p53;Hep3B,p53缺失)中与对照组相比表达水平显著增加.在人大肠癌细胞(Lovo,含野生型p53)和人神经胶质瘤细胞(U251,p53突变型)细胞中,未见FrpHE mRNA表达.DKK-1mRNA表达水平在人肝癌细胞(HepG2,含野生型p53;Hep3B,p53缺失)、人大肠癌细胞(Lovo,含野生型p53)和人神经胶质瘤细胞(U251,p53突变型)中与对照组相比表达水平显著增加.β-catenin的阳性细胞百分比强度和平均荧光量强度与对照组相比,表达水平降低.提示化疗药阿霉素能明显诱导抑制剂FrpHEmRNA和DKK-1mRNA的表达.     

基于斑马鱼模型的熊果酸治疗非酒精性脂肪肝病的作用及其机制研究

基于斑马鱼模型,探讨熊果酸(ursolic acid,UA)对斑马鱼非酒精性脂肪肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)的治疗作用,研究其对NAFLD治疗的分子学机制。随机挑选野生型AB品系斑马鱼分为正常组,模型组,熊果酸组(5、10、20μg/mL)。正常组给予3.5%葡萄糖,模型组给予3.5%果糖96 h,诱导斑马鱼非酒精性脂肪肝模型。向3.5%果糖的培养液中分别给予相应低、中、高浓度的熊果酸液作为给药组,每天进行1次换液,连续96 h。收集幼鱼,检测幼鱼体重、体长以及肥满度(condition factor)以反映幼鱼的肥瘦程度,进行整体油红O染色、苏木素-伊红(HE)染色观察肝脏脂质变性情况和病理组织学损伤程度,甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)试剂盒检测斑马鱼体脂含量,实时荧光定量PCR(RT-qPCR)检测肝组织mTOR/SREBP-1c/ACC1/Fasn mRNA的表达。与正常组比较,模型组斑马鱼肝脏脂质沉积程度严重,斑马鱼体内TG、TC及mTOR、SREBP-1c、ACC1、Fasn mRNA的表达量均上升(P0.05),与模型组相比,熊果酸组斑马鱼肝脏脂质沉积减少,斑马鱼体内TG、TC及的mTOR、SREBP-1c、ACC1和Fasn mRNA的表达量均降低(P0.01),说明熊果酸对非酒精性脂肪肝具有一定的保护作用,其机制可能与调控脂质代谢有关,进而抑制肝脏脂质的合成。     

斑马鱼myd88和traf6真核表达载体的构建

髓样分化因子88(myeloid differentiation primary response gene 88,MYD88)和 TNF 受体相关因子6(TNF receptor associated factor 6,TRAF6)均属于 Toll 样受体(Toll-like receptors,TLR)家族成员中的关键衔接分子.斑马鱼是研究先天免疫应答的独特模式生物,为了构建myD88和traf6的真核表达载体,用于免疫应答机制的研究,克隆了斑马鱼myd88和traf6基因的编码区CDS全长序列,分别是855 bp和1 629 bp.结构分析表明,斑马鱼MYD88存在2个保守结构域为死亡结构域和TIR结构域,TRAF6存在4个保守结构域分别为RING结构域、2个锌指结构域、环-环(coiled-coil)结构域以及TRAF同源结构域(meprinand TR-AF-homology,MATH),并与其他物种氨基酸序列一致性较高.系统进化树分析发现斑马鱼myd88和traf6基因与硬骨鱼类亲缘关系较近,说明斑马鱼myd88和traf6基因的同源性符合其在物种进化上的地位并且具有很高的结构同源性.将斑马鱼myd88和traf6基因的CDS全长序列连接至pCMV-Tag2B表达载体.通过对重组质粒进行双酶切检测发现,成功克隆了斑马鱼pCMV-myd88和pCMV-traf6真核表达载体.为了验证这2个真核表达载体的生物学功能,本研究在HEK293T细胞中进行NF-κB的报告基因活性检测.结果表明,过表达myd88和traf6基因后,斑马鱼NF-κB家族nfκbl启动子的转录活性显著升高,分别约为空载对照组的2.5倍和8倍.鉴于MYD88和TRAF6在天然免疫功能等方面的重要作用,实验结果为以后研究斑马鱼的先天免疫信号传导过程提供了有力的研究工具.     

二氢生物喋呤还原酶参与调控HEK293T细胞自噬作用的初步研究

目的探讨二氢生物喋呤还原酶（dihydropteridine reductase,QDPR）对HEK293T细胞自噬作用的影响。方法构建野生型QDPR和突变型QDPR重组质粒分别转染HEK293T细胞,并设空载体对照组。采用RT-PCR及Western blot方法检测空载体组,野生型QDPR组和突变型QDPR组自噬相关蛋白LC3和Beclin 1的表达量变化。结果 1）测序结果证实PCR扩增得到编码正常QDPR的cDNA序列正确以及突变的cDNA也在正确的位置突变;2）磷酸钙共沉淀法转染HEK293T细胞后,野生型QDPR和突变型QDPR融合蛋白成功表达;3）RT-PCR结果显示,与对照组相比,野生型QDPR组LC3基因水平明显上调（P〈0.05）,突变型QDPR组LC3基因水平与对照组相比无统计学差异;与对照组相比,野生型和突变型组Beclin1基因水平无统计学差异;4）Western blot结果显示,与对照组相比,野生型QDPR组LC3-II和Beclin1的蛋白表达量明显上调（P〈0.05）,但LC3-I的蛋白表达量无统计学差异,突变型QDPR组与对照组相比LC3-I,II和Beclin1的蛋白表达量均没有统计学差异（P〉0.05）。结论二氢生物喋呤还原酶能增强HEK293T细胞自噬相关基因LC3和Beclin 1的表达,提示其可能具有激活自噬作用的功能;二氢生物喋呤还原酶93位氨基酸的突变影响了其对细胞自噬作用的调控,降低了自噬标志分子LC3-I和Beclin1的基因表达。     

ApoE基因缺失幼龄小鼠动脉粥样硬化相关基因的时序表达研究

利用RT-PCR技术检测apoE基因缺失(apoE-/-小鼠在1、2和3月龄3个年龄段主动脉以及14天、1、2和3月龄4个年龄段肝脏中动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)重要相关基因的时序表达特点,并通过血清牛化检测结合主动脉根部病理形态学特征的分析,探讨AS重要相关基因时序表达特点与AS早期病变的关系.在主动脉检测的9条AS相关基因中,apoE-/-与野生型(WT)小鼠相比,1、2和3月龄时IL-1β的mRNA表达水平均显著上调.1月龄时VCAM-1、IKB和TGF-β,2月龄时PDGF-α和CD36,3月龄时TNF-α和MM2的mRNA表达水平均显著上调,其他年龄段无显著变化.在肝脏检测的2条AS相关基因中,C反应蛋白(CRP)的mRNA表达水平在14天到2月龄时无显著变化,3月龄时显著上调.NF-kB在各年龄段apoE-/-小鼠主动脉和肝脏中的基因表达量与同龄WT小鼠相比均无显著差异.不同年龄段的apoE-/-小鼠血清TC、TG和LDL-C水平均明显高于同龄WT小鼠.2月龄apoE-/-小鼠主动脉内膜出现散在的脂质沉积,并随年龄增长逐渐加重.上述结果显示,时序表达上调的AS重要相关基因构成了以NF-kB为核心的复杂调控网络,它们之间相互作用,共同参与慢性炎症过程,在apoE-/-小鼠AS的早期发生发展中发挥重要作用.     

血红素加氧酶1在斑马鱼低氧应激中的保护作用研究

实验探讨了低氧条件下血红素加氧酶1（Ho1）对斑马鱼的保护作用。Real-time PCR结果显示,低氧条件下斑马鱼ho1 mRNA水平在斑马鱼胚胎和离体培养细胞ZF4中显著增加,而在成鱼的不同组织中呈现不同的反应。低氧处理24h后,斑马鱼脑、鳃和肝脏中ho1 mRNA表达量明显上升,而在心脏和肾脏中ho1 mRNA表达量显著降低。用锌原卟啉IX（ZnPPIX）抑制ZF4细胞ho1的表达,采用CCK8试剂盒检测细胞存活率,结果显示抑制ho1表达可导致低氧条件下ZF4细胞存活率明显降低。利用Hoechst染色和caspase 3活性检测发现,在低氧条件下抑制ho1表达后ZF4细胞的凋亡率较对照组显著增加,而Ho1的诱导剂可显著降低低氧条件下抑制组的细胞凋亡率。这些结果表明斑马鱼Ho1可能通过抗细胞凋亡发挥低氧保护作用。     

尼罗罗非鱼traf6基因表达谱及信号转导

肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF6)是一种重要的接头蛋白,在Toll样受体/白细胞介素-1受体(TLR/IL-1R)超家族所触发的信号通路中起重要作用,与先天性免疫密切相关.文章研究了尼罗罗非鱼(Oreo-chromis niloticus)traf6的表达模式和初步的功能.在健康鱼中,traf6转录本广泛表达于所...     

斑马鱼ints12的CRISPR/Cas9敲除及其对UsnRNA剪接的调控

整合因子(Integrator)复合体通过调控UsnRNAs(U-rich small nuclear RNAs)的转录成熟过程, 影响pre-mRNA的内含子剪切, 对生物体内形成成熟mRNA有重要作用。但是在脊椎动物中, 整合因子复合体的表达调控及其发育功能研究尚十分缺乏。研究利用斑马鱼(Danio rerio)模型, 通过CRISPR/Cas9技术构建了ints12 (Integrator subunit 12)的基因敲除品系, 得到了2种缺失不同碱基的突变品系。在ints12的合子突变体(Zints12)中, 通过荧光定量PCR分析, 发现UsnRNA的3′box剪切存在缺陷。与同龄的野生型斑马鱼相比, Zints12体型偏小且表现为全雄。进一步研究发现, 在Zints12成体中, 细胞增殖相关因子出现显著下调表达, ints12自身pre-mRNA的加工也出现内含子滞留, 表明ints12对自身mRNA的剪切存在一个“自循环”式的调控模式。研究获得了斑马鱼的ints12基因敲除纯合突变体并发现ints12通过调控UsnRNA的剪切参与斑马鱼的个体生长和发育。     

斑马鱼ftr56基因克隆表达及功能研究

为进一步了解硬骨鱼类特有的finTRIM (Fish novel tripartite motif, ftr)在斑马鱼(Danio rerio)抗病毒天然免疫中的作用, 研究克隆了斑马鱼ftr56基因并分析了其对鲤春病毒血症病毒(Spring viremia of carp virus, SVCV)增殖的抑制作用。根据NCBI中斑马鱼ftr56序列设计引物, 采用PCR方法, 扩增ftr56 CDS区, 连接至真核表达载体pcDNA4.0-His, 构建真核表达质粒pcDNA4.0-ftr56-His, 进行生物信息学分析。采用实时荧光定量PCR (qRT-PCR)技术检测SVCV感染斑马鱼胚胎成纤维细胞(ZF4)后ftr56 mRNA的变化。系统进化树分析显示, 斑马鱼FTR56单独聚为一支。氨基酸多序列比对结果显示, 其与黑猩猩、牛、鼠的TRIM56相似度为22%—23%。FTR56二级结构具有1个RING指结构域, 1个B-box结构域, 1个卷曲螺旋结构域和1个B30.0结构域。qRT-PCR检测结果显示, ftr56在SVCV感染后24h表达量显著上升。在过表达ftr56后, SVCV的G蛋白mRNA水平和蛋白水平在12h和24h相比对照组明显减少, 培养基上清中SVCV滴度也明显降低, 表明FTR56抑制SVCV的增殖。实验为进一步揭示finTRIM在鱼类病毒性疾病中的免疫调节机制提供参考。     

甲基转移酶set9缺失的斑马鱼低氧耐受能力增强

为了研究鱼类的甲基转移酶set9 [SET domain containing (lysine methyltransferase) 9, 也称作set7/setd7]在低氧耐受中的功能, 以斑马鱼(Danio rerio)作为模式生物, 利用CRISPR/Cas9 (Clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR associated protein 9)基因编辑技术, 在斑马鱼set9基因的第一个外显子上设计了Cas9的靶位点, 对其进行基因敲除, 获得了缺失8个碱基的set9基因敲除的斑马鱼品系。对受精后3d的斑马鱼幼鱼和3月龄的斑马鱼成鱼进行低氧胁迫处理, 比较了野生型及set9基因敲除的斑马鱼的低氧耐受能力; 并对低氧胁迫处理后的3月龄的野生型及set9基因敲除的斑马鱼成鱼的脑组织取材、固定并进行TUNEL染色。结果显示: set9基因敲除的斑马鱼与野生型相比, 其低氧耐受能力显著增强, 脑组织中的细胞凋亡水平显著减少。研究为进一步揭示鱼类甲基转移酶set9在低氧耐受中的功能和分子机制提供了线索, 并为培育耐低氧鱼类新品种提供了候选靶标。     

A 76-bp Deletion in the Mip Gene Causes Autosomal Dominant Cataract in Hfi Mice

Hfi is a dominant cataract mutation where heterozygotes show hydropic lens fibers and homozygotes show total lens opacity. The Hfi locus was mapped to the distal part of mouse chromosome 10 close to the major intrinsic protein (Mip), which is expressed only in cell membranes of lens fibers. Molecular analysis of Mip revealed a 76-bp deletion that resulted in exon 2 skipping in Mip mRNA. In Hfi/Hfi this deletion resulted in a complete absence of the wildtype Mip. In contrast, Hfi/+ animals had the same amount of wildtype Mip as +/+. Results from pulse–chase expression studies excluded hetero-oligomerization of wildtype and mutant Mip as a possible mechanism for cataract formation in the Hfi/+. We propose that the cataract phenotype in the Hfi heterozygote mutant is due to a detrimental gain of function by the mutant Mip resulting in either cytotoxicity or disruption in processing of other proteins important for the lens. Cataract formation in the Hfi/Hfi mouse is probably a combined result of both the complete loss of wildtype Mip and a gain of function of the mutant Mip.     

斑马鱼elovl8缺失对抗冷胁迫下存活率及脂肪代谢的影响

研究利用CRISPR/Cas9技术构建了斑马鱼elovl8a-/-、elovl8b-/-和DKO(elovl8a和elovl8b)敲除模型,通过组织学观察、实时荧光定量PCR和脂肪酸组成分析等实验方法,探究了脂肪酸延长酶8(elovl8)缺失对斑马鱼抗冷胁迫能力的影响.结果表明elovl8缺失导致斑马鱼在低温环境下的存...     

鳜plin2生物信息学分析、组织表达及其在肝脏脂肪蓄积中的作用

为探究鱼类脂滴包被蛋白plin2(Perilipin 2)基因的结构和功能,研究成功地克隆并鉴定出鳜(Sinipercachuatsi)plin2的2个亚型,分别命名为plin2a和plin2b.氨基酸多重比对发现其编码序列与刺鱼(Gasterosteus aculeatus)具有高度的同源性.结构域分析发现鳜plin...     

斑马鱼胸苷酸合成酶与自身mRNA的相互作用

斑马鱼(zebrafish,Danio rerio)是生物学领域中公认的研究脊椎类生物的模式生物.胸苷酸合成酶(thymidylate synthase,TS)是DNA从头合成的限速酶,多年来一直作为肿瘤化疗的重要靶酶.前期的研究表明,人和大肠杆菌中TS能与自身的mRNA结合,在翻译水平上具有反馈抑制自调控现象.斑马鱼作为药物模型的研究已成为热点研究领域,为了探讨斑马鱼的胸苷酸合成酶的调控规律,以及与人TS的相关性,利用原核表达,纯化获得高均一性斑马鱼TS蛋白,采用凝胶迁移研究了TS和其mRNA的体外结合,采用免疫共沉淀:RT-PCR技术研究了它们在体内的相互作用,实验结果表明,斑马鱼的TS在体内外均与自身的mRNA存在特异性的相互作用.研究说明,斑马鱼和人的TS具有高度生物学过程相关性,为构建斑马鱼抗肿瘤药理模型提供了理论基础.     

Spatial and temporal distribution of the traf4 genes during zebrafish development

The tumor necrosis factor-associated factor 4 (TRAF4) is a particular member of the TRAF protein family since it is not involved in the Tumor Necrosis Factor (TNF) and Interleukin-1 (IL-1) signaling pathways. In the present study, we cloned two zebrafish orthologs of the human traf4, traf4a and traf4b, which are the first TRAFs described in zebrafish. During embryogenesis, traf4b expression is present in a weak ubiquitous manner. In contrast, traf4a exhibits a highly specific expression pattern in the sensorial and neural cells, and the somites of embryos. This gene is tightly regulated during embryogenesis. Together, our data show that traf4 is conserved during evolution, and traf4a is the zebrafish ortholog of traf4.