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。     

赤链蛇不同组织Sox基因表达的RT-PCR分析

采用RT-PCR技术,研究了赤链蛇不同组织Sox基因的表达。通过PCR产物直接克隆法和SSCP技术筛选阳性克隆,分析了雄性睾丸和雌性卵巢组织中的Sox基因序列。结果显示,在赤链蛇雌雄成体组织中,Sox基因在睾丸、卵巢、脑和脾组织中均有不同程度的表达,而在雌雄成体肌肉组织中均无表达,显示该基因表达有一定的组织特异性。序列分析显示睾丸组织中表达的是DRSox3,卵巢组织中表达的是DRSox22。在Sox家族中,Sox3表达于中枢神经系统和尿生殖嵴的发育过程中;Sox22则表达于多种组织和神经系统中,可横跨CNS和PNS的整个过程。此结果表明Sox基因不仅在性别决定中起作用,还可能在胚胎发育过程中担负重要功能。     

Sox2基因3''非翻译区保守元件对基因表达的调控作用

转录因子Sox2是脊椎动物早期发育中最早表达的神经系统特异性基因之一,同时在干细胞的维持中也起着关键作用。通过生物信息学分析,作者发现在脊椎动物Sox2 mRNA 3'非翻译区中存在4段非常保守的富含AU的区域。将这些片段按照不同的组合克隆到GFP和荧光素酶两种报告基因载体中,在非洲爪蟾胚胎和培养细胞中检测了这些片段对报告基因表达的影响。结果显示,Sox2的3'UTR可影响报告基因的表达水平,特别是其中的保守片段2可显著提高报告基因的表达水平,表明Sox2 3'非翻译区有可能参与Sox2表达的转录后调控。     

Sox2在内耳发育中的作用

转录因子Sox2是Sox基因家族的成员之一,由于它在早期胚胎发生、神经分化和内耳发育等多种重要的发育事件中都起着关键的作用,从而引起了越来越广泛的关注。哺乳动物的内耳主要由6个形态上和功能上不同的感觉区组成,这些区域对声音和前庭信息的传导是必需的,在这些区域的发育过程中,Sox2基因是内耳细胞早期发育所必需的基因。该文就Sox2在内耳发育中的作用作一综述。     

Sox8基因过表达诱导中华鳖ZW性腺的雄性分化

为了研究Sox8基因在中华鳖性别分化中的功能,研究利用慢病毒介导的过表达载体,在性别分化前的雌性中华鳖中过表达Sox8。通过组织学分析和生殖细胞标记蛋白VASA的免疫荧光染色发现在Sox8过表达后,50%的ZW性腺髓质区发育出睾丸特有的、含有生殖细胞的性索结构; qRT-PCR和免疫荧光结果显示雌性特异性基因Foxl2和Cyp19a1表达量显著降低,而调控睾丸发育的Dmrt1、Sox9和Amh基因表达上调。实验结果表明Sox8的过表达诱导ZW胚胎性腺往雄性方向分化,揭示了Sox8在中华鳖睾丸分化过程中的作用。     

池蝶蚌Sox2 基因在不同组织及不同月龄精巢中的表达

Sox 基因家族在胚胎发育过程和性别分化中起重要作用, 为研究池蝶蚌中Sox 基因的功能, 以人SRY基因HMG-box 保守区的序列设计简并引物, 以雌、雄池蝶蚌基因组DNA 和精巢cDNA 为模板进行扩增, 获得了2 个不完全相同的序列, 分别为DNA-HMG1、DNA-HMG2 和cDNA-HMG, 长度均为220 bp, 编码73个氨基酸。与人等物种Sox1、Sox2、Sox3 及Sox14 有很高的同源性, 雌雄个体之间没有序列差异性。采用RACE-PCR 扩增获得了池蝶蚌性腺Sox2 部分cDNA 片段, 长度为1774 bp, 该序列核苷酸与欧洲帽贝的SoxB和人类的Sox2 的同源性最高; 在部分开放阅读框249 个氨基酸残基中, 具有Sox 家族典型的HMG-box 结构域, 与人类、小鼠、原鸡和斑马鱼等Sox2 的HMG-box 同源性为98%。为了解该基因在各组织中的表达情况,采用实时荧光定量PCR 方法分析了外套膜、闭壳肌、鳃、肠、肝、肾、精巢和卵巢在内的8 种组织hs-Sox2的表达情况, 结果显示, hs-Sox2 基因在8 种组织中均有表达, 其中在肾脏中的表达量最高, 其次是肠与闭壳肌, 在雄性性腺中的表达量明显高于雌性性腺, 在肝脏中的表达量最低; 为了解hs-Sox2 在不同性腺发育时期的表达情况, 采用实时荧光定量PCR 方法分析了5 个不同月龄的精巢组织中hs-Sox2 的表达情况, 结果显示在39 月龄性腺的表达量最高, 其次是16 月龄性腺, 63 月龄蚌中的表达量最少。以上结果表明, hs-Sox2 基因可能参与了池蝶蚌精巢的发育及功能的维持。       

金钱鱼Sox9 cDNA克隆及其表达分析

为了解Sox9基因在金钱鱼(Scatophagus argus)性腺分化中的作用,本研究利用c DNA末端快速扩增法(RACE)克隆了金钱鱼Sox9基因c DNA全长序列,同时研究了投喂芳香化酶抑制剂来曲唑(LE)(50 mg/kg)后该基因的表达及其性腺的组织学变化。金钱鱼Sox9 c DNA全长2 759 bp,包括5′非翻译区(5′-UTR)31 bp、3′非翻译区(3′-UTR)1 288 bp和开放阅读框(ORF)1 440 bp,编码479个氨基酸。该氨基酸序列104~172位为HMG保守盒,在该盒内存在一个特征性基序,两个核定位信号NLS及一个富含亮氨酸的核输出信号NES。该序列与赤点石斑鱼(Epinephelus akaara)的相似性最高,为96.0%,与非洲爪蟾(Xenopus laevis)、人(Homo sapiens)、原鸡(Gallus gallus)、小家鼠(Mus musculus)等物种的相似性为61.5%~76.1%。Real-time PCR显示,金钱鱼Sox9基因在脑、鳍、精巢中表达量较高。组织学研究表明,芳香化酶抑制剂来曲唑能有效诱导金钱鱼发生不同程度的性逆转,性腺中卵母细胞退化,精原细胞增殖。Real-time PCR结果显示,金钱鱼Sox9基因在来曲唑处理20 d后开始不断上升,于处理后第40天时达到最高值,在第60天时表达量迅速下降。上述结果表明,金钱鱼Sox9基因高度保守,可能在金钱鱼性腺雄性化过程中起重要作用。     

鲤鱼中Sox9b基因的克隆和表达

Sox9基因是一个重要的转录调控因子,参与性别决定及软骨等多种组织和器官的发育过程。本研究利用简并引物扩增鲤鱼基因组DNA,首次发现在鲤鱼中存在两种形式的Sox9基因。二者在保守盒区编码的氨基酸序列相同,并都存在一个内含子,但内含子序列差异很大,分别长704bp和616bp。在此基础上采用RACE技术克隆了鲤鱼Sox9b基因的5’端和3’端,通过拼接获得了2447bp的全长cDNA序列。编码428个氨基酸。其中96—174位共79个氨基酸为HMG保守盒。将鲤鱼Sox9b基因与三刺鱼等九种动物的氨基酸序列相比较发现。它们的同源性高达75％以上,显示soz9基因在进化中较保守。应用半定量RT—PCR技术对成体鲤鱼不同组织中Sox9b基因的表达进行了分析。结果表明该基因广泛表达,尤以脑及精巢中表达最为丰富。     

热带爪蛙LAP家族基因在胚胎早期发育中的表达图式

LAP家族蛋白含有特征性的富含亮氨酸的重复序列和PDZ结构域.在脊椎动物和无脊椎动物中,LAP家族基因在细胞极性、上皮组织的动态平衡与肿瘤抑制等的调控中具有重要作用.在脊椎动物中,这一家族基因包括4个成员：densin,erbin,scribble和lano.本研究根据热带爪蟾（Xenopus tropicalis）的基因组与EST序列,推测了其LAP家族的4个基因,克隆了其基因片段并研究了它们在胚胎发育中的表达图式.爪蛙的LAP蛋白在结构上与其他脊椎动物中的同源蛋白相似.这4个基因均有母源性表达,在卵裂期胚胎动物极细胞中表达较强,到原肠胚期在动物帽细胞中可检测到.在胚胎发育晚期,这些基因在上皮细胞中表达较广,包括神经上皮、耳泡、视泡和前肾.上述结果表明,LAP基因可能参与调控爪蛙早期发育中的上皮细胞极性和形态发生.在爪蛙胚胎头部,erbin和lano具有相似的时空表达图式,这表明二者在体内的功能可能是相关的.     

Sox9在温度依赖型性别决定中的功能初探

在一些爬行动物中,个体的性别完全取决于胚胎发育过程中的环境温度,称之为温度依赖型性别决定(temperaturedependent sex determination,TSD).TSD的分子机制长期是个谜,特别是调控早期性腺分化的分子基础仍不清楚.本文通过表达分析和基因敲低手段研究了Sox9基因在红耳龟雄性性腺分化中的生物学功能,为TSD动物的性别决定和性腺发育的分子机制的研究奠定了基础.qRT-PCR显示,从性腺分化前的17期起,Sox9呈现产雄温度(male-producing temperature,MPT)性腺特异性高表达,而在产雌温度(female-producing temperature,FPT)性腺中表达水平极低.免疫组化进一步证实了SOX9蛋白的MPT特异性表达趋势,其定位于Sertoli前体细胞核中.温度置换实验显示,与MPT性腺相比,MPT→FPT性腺中(16期置换)的Sox9表达量从17期起就显著降低,表明Sox9能快速响应温度变化.同时MPT性腺经过雌激素处理后,Sox9表达量亦快速下调.功能缺失研究显示,经过Sox9-RNAi处理后,90.9%(20/22)的MPT性腺结构明显雌性化,皮质区高度发育,髓质区退化,揭示Sox9的敲低能导致雄性向雌性性逆转.上述研究表明,Sox9是红耳龟早期睾丸分化的关键调控因子,参与TSD的雄性分化通路.     

史氏鲟Sox9基因cDNA的克隆及在早期发育过程不同组织中的表达

利用RT-PCR和RACE的方法从史氏鲟(Acipenser schrenchii)中克隆了Sox9基因cDNA的部分序列(1140bp)。组织特异性表达分析表明Sox9基因在1^ ～3^ 年龄史氏鲟的大脑、心脏、肝脏、眼睛、胰脏、肾脏、精巢和卵巢等8种组织中均有表达,只是表达量随发育阶段和组织的不同而稍有差异。刚孵出1日龄的史氏鲟鱼苗中Sox9微量表达,而孵出15日龄的鱼苗中表达量上升。1^ ～3^ 年龄的史氏鲟精巢和卵巢中Sox9基因均表达,说明Sox9基因在史氏鲟性别分化过程中所起的作用不明显。Sox9基因在史氏鲟不同发育时期的8种组织中广泛表达,这可能与Sox9基因在脊椎动物软骨分化过程中的功能保守性有关。     

Expression of Sox1 during Xenopus early embryogenesis

Sox B1 group genes, Sox1, Sox2, and Sox3 (Sox1-3), are involved in neurogenesis in various species. Here, we identified the Xenopus homolog of Sox1, and investigated its expression patterns and neural inducing activity. Sox1 was initially expressed in the anterior neural plate of Xenopus embryos, with expression restricted to the brain and optic vesicle by the tailbud stage. Expression subsequently decreased in the eye region by the tadpole stage. Sox1 expression in animal cap explants was induced by inhibition of BMP signaling in the same manner as Sox2, Sox3, and SoxD. In addition, overexpression of Sox1 induced neural markers in ventral ectoderm and in animal caps. These results implicate Xenopus Sox1 in neurogenesis, especially brain and eye development.     

Normal lung development and function after Sox9 inactivation in the respiratory epithelium

Heterozygous mutations in the human SOX9 gene cause campomelic dysplasia (CD), a skeletal malformation syndrome with various other organ defects. Severely affected CD patients usually die in the neonatal period due to respiratory distress. We analyzed the dynamic expression pattern of Sox9 in the developing mouse lung throughout morphogenesis. To determine a role of Sox9 in lung development and function, Sox9 was specifically inactivated in respiratory epithelial cells of the mouse lung using a doxycycline-inducible Cre/loxP system. Immunohistochemical and RNA analysis demonstrated extensive inactivation of Sox9 in the embryonic stage of lung development as early as embryonic day (E) 12.5. Lung morphogenesis and lung function after birth were not altered. Compensatory upregulation of Sox2, Sox4, Sox8, Sox10, Sox11, and Sox17 was not detected. Although Sox9 is expressed at high levels throughout lung morphogenesis, inactivation of Sox9 from the respiratory epithelial cells does not alter lung structure, postnatal survival, or repair following oxygen injury.