AQP1真核表达载体的构建及其在FRT细胞的表达

目的：构建小鼠AQP1基因真核表达质粒并观察其在FRT细胞中的表达。方法：采用RT—PCR方法从小鼠肾脏组织的总cDNA中扩增出小鼠的AQP1基因,采用基因重组技术将AQP1的cDNA片段插入真核表达载体pCAGGS,构建小鼠AQP1的真核表达质粒,脂质体转染FRT细胞进行表达。结果：酶切和测序结果证实AQP1真核表达质粒构建成功,经脂质体转染FRT细胞后,免疫荧光检测证明AQPI蛋白在真核细胞中成功表达。结论：成功构建真核表达质粒pCAGGS—AQP1-myc,并在FRT细胞中得以表达。为进一步研究小鼠AQP1过表达时的功能及机制奠定了实验基础。     

水通道 AQP1 敲除小鼠肿瘤血管生成障碍及肿瘤生长减缓

血管生成是肿瘤生长、浸润和转移的必要步骤. 肿瘤血管生成涉及瘤旁组织血管内皮细胞增殖、向肿瘤细胞团内迁移以及管腔形成,目前机理尚不完全清楚. 水通道 AQP1 在多种肿瘤血管内皮高表达,提示其可能参与肿瘤血管的生成过程. 应用 AQP1 敲除小鼠荷瘤实验证实了 AQP1 在黑色素瘤生长和血管新生中的作用. 结果表明,皮下接种的黑色素瘤在 AQP1 敲除小鼠的生长较之在野生型小鼠延迟近 30％ (P<0.01). 免疫组化与肿 瘤病理形态学分析显示, AQP1 在野生型小鼠黑色素瘤血管内皮细胞上高表达,而在 AQP1 敲除小鼠黑色素瘤血管内皮细胞呈阴性表达. 在病理结构上,黑色素瘤细胞围绕血管分支呈岛状分布. 野生型小鼠黑色素瘤内血管管腔较细小,而 AQP1(－/－)小鼠黑色素瘤内血管床显著膨大. AQP1(－/－)小鼠肿瘤内平均微血管密度 (47/mm²) 较之 AQP1(＋/＋) 肿瘤 (142/mm²) 减少 67％ (P<0.01). 围绕 AQP1(－/－) 肿瘤血管的肿瘤细胞岛周边坏死区域明显大于 AQP1(＋/＋)肿瘤. 上述结果提出确切证据表明, AQP1 缺失使肿瘤血管生成发生障碍,从而影响了肿瘤血液供应和肿瘤生长. AQP1参与肿瘤血管生成的机理值得深入研究.     

水通道蛋白的生理功能 ——水通道基因敲除小鼠表型研究进展

水通道蛋白 (aquaporin, AQP) 是一族细胞膜上选择性高效转运水分子的特异孔道. 自从 Agre 等于 1992 年从红细胞膜发现第一个水通道蛋白 AQP1以来,有关水通道蛋白结构与功能的研究取得了迅速的、系列性的进展 . 已报道的哺乳动物 AQP 家族已有 11 个在蛋白质序列上有同源性成员 (AQP0~AQP10). AQP 在体内各系统组织中广泛表达,除了在与体液分泌和吸收密切相关的多种上皮和内皮细胞高表达外,在一些与体液转运无明显关系的组织细胞如红细胞、白细胞、脂肪细胞和骨骼肌细胞等处也有表达,提示 AQP 可能在多种器官生理和病理中发挥重要作用. 基因打靶技术是研究特定基因在体内生理功能的有力手段. 目前 AQP1、3、4、5 基因敲除和 AQP2 基因点突变的基因敲入小鼠模型 ( 模拟人类常染色体隐性遗传尿崩症 ) 已成功建立并广泛用于表型研究,在 AQP 水通道蛋白生理功能方面获得许多重要进展.     

YFT1基因突变影响番茄果色和硬度

番茄（Solanum lycopersicum）是全球第一大经济作物,其品质倍受科学家和消费者关注,果色和硬度是决定番茄品质的重要经济性状。为了解析YFT1（YELLOW FRUIT TOMATO1）调控番茄果色发育和硬度形成机制,本文对野生型cv.M82和突变体yft1的果色、硬度和果皮显微结构进行了比较分析。结果显示,在35 dpa（days post anthesis）,yft1和cv.M82番茄果色、硬度、果皮细胞大小和形状无明显差异。随着果实发育cv.M82番茄由绿色转为橙色/浅红（47 dpa）和红色（54 dpa）;并由硬变软,54 dpa的果实硬度（13.68±1.78N）仅相当于35 dpa的（35.51±1.09N）1/3。同时,从转色期（47 dpa）果皮细胞由内向外逐渐变大;内果皮薄壁细胞由圆形（35 dpa）依次变成卵形（47 dpa）和不规则形（54 dpa）,并观察到了细胞内陷和胞间空隙消失（54 dpa）。与cv.M82不同,yft1番茄的果色、硬度和果皮细胞显微结构随果实发育（35~54 dpa）变化不明显;而其果实硬度（47~54 dpa）显著高于cv.M82。这些结果均暗示YFT1突变使番茄果实发育延迟,并影响了果色发育和硬度的形成。该研究将为番茄果色发育和果色形成机制的揭示提供重要的表型证据。     

毛酸浆(Physalis pubescens)花形态特征与小孢子发育

许多重要蔬菜和水果隶属于茄科(Solanaceae),植物花发育是物种延续和产品形成关键决定因子。茄科毛酸浆(Physalispubescens)是药食同源半野生浆果,目前其花发育研究不多。为了从不同视角了解茄科植物花发育,本研究采用比较生物学方法从花的形态特征和解剖学层面解析了毛酸浆(P.pubescens)和茄科模式植物番茄(Solanum lycopersicum var. cerasiforme)花器特征和小孢子发育进程。结果显示,开花后毛酸浆花萼迅速生长包被果实、花瓣有紫色斑纹、花药顶颈可育及背部开裂散粉特征与番茄花萼生长缓慢、黄色花瓣、花药顶颈不育及腹缝开裂散粉方式截然不同,展示了茄科植物遗传多样性。毛酸浆小孢子发育,在“四分体”之前迟于番茄,而“四分体”之后期却快于番茄。特别是番茄药隔组织在“四分体”时期开始向药室异常内突,并在花粉成熟期占据药室近1/2空间,而未在毛酸浆中观察到。该研究为开发茄科新的模式植物和从不同视角理解庞大茄科植物花发育提供了重要信息。