文昌鱼抗金葡菌感染差减文库的构建及免疫相关基因分析

适应性免疫的起源一直是免疫学研究的关键问题.文昌鱼被认为是最接近于脊椎动物的祖先 自从被发现以来一直是研究脊椎动物起源与进化机制的经典模式动物.为了在文昌鱼中寻找适应性免疫系统的分子证据,采用金黄色葡萄球菌感染文昌鱼以调查免疫的起源.应用抑制性差减杂交(SSH)技术,通过对差减文库克隆序列的测定,共获得588个表达序列标签(EST).对这些EST进行生物信息学分析和进一步功能分类,发现了一些免疫上调基因,如免疫调控基因、凋亡相关基因、细胞黏附相关基因、转录相关基因、信号传导相关基因等,以及一些非免疫相关基因;这些基因在文昌鱼中绝大多数为首次报道.金黄色葡萄球菌差减文库的成功构建,为调查文昌鱼抗细菌感染的分子事件提供了重要线索,对于这些新发现基因的进一步研究将有助于深入了解免疫系统起源与进化的机制.     

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是非常保守的。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,在文昌鱼的基因组中找到了3个GATA基因：一个GATA1/2/3亚家族基因,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。结果提示在文昌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14.6mm(日本文昌鱼Branchiostomajaponicum)和6.5mm(白氏文昌鱼B.belcheri)。     

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.     

多巴胺(DA)和去甲肾上腺素(NE)在文昌鱼神经系统和性腺中的免疫细胞化学定位

用免疫细胞化学ABC法对多巴胺（DA）和去甲肾上腺素（ＮＥ）的文昌鱼神经系统和性腺中进行定位研究。免疫反应结果显示：ＤＡ和ＮＥ免疫阳性神经细胞广泛分布在文昌鱼端脑后部、中脑前部和中部以及脊髓,我们还观察到,在文昌鱼漏斗部也有ＤＡ免疫阳性神经细胞及其纤维;在中脑中部,ＮＥ免疫阳性神经细胞及其纤维与另一个神经细胞相接触。此餐,文昌鱼精巢和卵巢中也存在ＤＡ和ＮＥ免疫阳性物,研究结果表明,ＤＡ和ＮＥ可有像在鱼类中那样,参与调节文昌鱼哈氏窝上皮细胞的分泌活动以及性腺发育。     

昌黎海区文昌鱼初步调查

描述了秦皇岛昌黎海区文昌鱼栖息的自然生态环境,测定了文昌鱼的种群结构、生物学特征等,并进一步对秦皇岛文昌鱼的分类地位进行了研究。结果认为,秦皇岛文昌鱼与厦门文昌鱼及青岛文昌鱼同属于一个种,从亲缘关系上,秦皇岛文昌鱼与青岛文昌鱼要更近些。     

雌激素受体α和β亚型在文昌鱼神经系统、哈氏窝和性腺中的定位

用兔抗人ER-α和ER-β多克隆抗体对文昌鱼神经系统、轮器哈氏窝和性腺进行免疫细胞化学的定位研究。结果揭示幼年和成年两性不同发育时期文昌鱼在这些部位分布ER-α和ER-β蛋白。ER-α定位在端脑、中脑、后脑和神经管中大多数神经细胞核,少数在胞质及其突起和神经纤维,ER-β则定位在细胞质或细胞膜上,少数在核内。ER-α免疫阳性物质主要分布在哈氏窝下层的上皮细胞核,少数在上层细胞质,β受体则在上层细胞核。在性腺,ER-α分布在卵巢中卵原细胞和小生长期卵母细胞胞质与核仁,生发泡(核)显免疫阴性,在大生长期卵母细胞核膜和核仁的免疫阳性显著增强,成熟期则在卵细胞生发泡表达;ER-β免疫阳性物质分布在卵原细胞和早期卵母细胞质以及成熟卵细胞的卵被膜检测到,生发泡显免疫阴性。在精巢,这两种ER亚型均定位在精原细胞、初级与次级精母细胞和足细胞质,精子细胞在胞核,精子显免疫阴性。另外,双染结果还揭示ER-α和ER-β在上述部位多数共存于同一细胞,少数在不同细胞表达,且在细胞定位有不同。首次发现这两种雌激素受体亚型在文昌鱼有广泛分布,它们介导雌激素对文昌鱼神经内分泌组织的调节作用。α和β受体在靶细胞定位的不同,提示两者在介导雌激素信号路线和基因转录机制可能有不同生理作用。     

雌雄文昌鱼同工酶的表型差异

本文应用聚丙烯酰胺凝胶电泳结合生化染色方法分析了雌雄文昌鱼中苹果酸酶、苹果酸脱氢酶、酸性磷酸酶和酯酶四种同工酶的酶谱。首次发现苹果酸酶、苹果酸脱氢酶和酸性磷酸酶表型在文昌鱼雌性和雄性个体之间存在差异 ,而在同一性别不同个体之间无差异。酯酶表型较复杂 ,不但在不同性别个体之间而且在同一性别不同个体之间都出现一定差异