Fus在斑马鱼生长发育及两性生长异形中的功能

为研究肉瘤融合基因(fus)在鱼类中的功能, 在斑马鱼中利用CRISPR/Cas9基因突变技术使fus基因产生移码突变。fus-/-纯合突变体斑马鱼发育正常并且完全可育, 但体长和体重在幼鱼和成年阶段都小于野生型斑马鱼。此外, 相较于野生型斑马鱼, fus-/-纯合突变体斑马鱼不存在雌鱼身体比例大于雄鱼的性别异形现象。在fus-/-纯合突变体斑马鱼早期幼鱼发育阶段, 一些生长相关基因包括gh1、ghra、igf1、igf2a、stat5.1和socs6的表达水平显著低于野生型斑马鱼但其运动能力并未受到影响。因此, 不同于fus基因在哺乳动物中的功能, 它在斑马鱼中不参与运动神经元的发育, 但在调节鱼类躯体生长发育与两性生长异形方面有着重要的功能。     

Fus在斑马鱼生长发育及两性生长异形中的功能（英文）

为研究肉瘤融合基因(fus)在鱼类中的功能,在斑马鱼中利用CRISPR/Cas9基因突变技术使fus基因产生移码突变。fus~(-/-)纯合突变体斑马鱼发育正常并且完全可育,但体长和体重在幼鱼和成年阶段都小于野生型斑马鱼。此外,相较于野生型斑马鱼, fus~(-/-)纯合突变体斑马鱼不存在雌鱼身体比例大于雄鱼的性别异形现象。在fus~(-/-)纯合突变体斑马鱼早期幼鱼发育阶段,一些生长相关基因包括gh1、ghra、igf1、igf2a、stat5.1和socs6的表达水平显著低于野生型斑马鱼但其运动能力并未受到影响。因此,不同于fus基因在哺乳动物中的功能,它在斑马鱼中不参与运动神经元的发育,但在调节鱼类躯体生长发育与两性生长异形方面有着重要的功能。     

斑马鱼胚胎发育过程中TGF-1基因的表达特征分析

为研究转化生长因子 (Transforming growth factor , TGF)1对斑马鱼胚胎发育的调控作用, 通过NCBI获得TGF-1基因序列, TGF-1 cDNA全长1571 bp, 编码377个氨基酸。系统进化树分析发现, TGF-蛋白按照不同的类型严格聚类, 斑马鱼TGF-1与其他鱼类的TGF-1聚集到一个分支, 在进化中非常保守。对斑马鱼胚胎进行RT-PCR和Real-Time PCR检测显示, TGF-1基因为母源表达基因, 在分节期之前的表达水平比较低, 而从咽囊期开始持续高水平的表达。胚胎整体原位杂交发现, TGF-1基因在斑马鱼24 hpf 胚胎中开始有特异信号出现, TGF-1基因的表达主要分布在腮弓、侧线原基、耳囊、嗅觉基板、心脏和前肾等处, 表明TGF-1基因可能参与斑马鱼胚胎免疫调节、循环系统发育和侧线形成。用低氧处理斑马鱼胚胎, 发现低氧处理24h后斑马鱼胚胎发育延迟。利用Real-Time PCR和胚胎整体原位杂交检测发现, 低氧处理后发育延迟的斑马鱼胚胎中TGF-1 mRNA表达量较常氧组显著降低。以上结果表明, TGF-1基因参与斑马鱼胚胎发育调控, 并且可能与低氧处理后斑马鱼胚胎发育延迟有关。研究结果将为深入研究斑马鱼TGF-1基因的功能奠定基础。       

伴性矮小型鸡GH、GHR和IGF-1基因的表达变化

采用荧光实时定量PCR的方法, 从转录水平上分析了伴性矮小型鸡和普通鸡肝脏中GH、GHR和IGF-1基因的表达变化趋势。结果表明：伴性矮小型鸡和普通鸡肝脏组织中GH的mRNA表达量没有明显差异, 而GHR在矮小鸡中的表达量明显比普通鸡的高3倍多, 但IGF-1基因在矮小鸡肝脏中的表达量却远远低于普通鸡, 差异达到2个数量级。这表明, 伴性矮小型鸡GHR外显子10 和3′非翻译区的长片断缺失并没有降低GHR基因的表达, 相反有所增高, 这一过程中可能存在相应的功能代偿机制。与此同时, 在伴性矮小型鸡肝脏中几乎观察不到IGF-1基因的表达, 证明正是由于GHR基因的缺陷影响了GH生理效应的发挥。实验结果印证了伴性矮小表型与GH和GHR的转录水平无关, 而可能是GHR编码产物异常阻碍了GH-GHR-IGF信号通路, 导致IGF-1表达受阻, 不能发挥正常的生理功能。     

α-L-岩藻糖苷酶基因在斑马鱼发育过程中的功能分析

α-L-岩藻糖苷酶(alpha-L-fucosidase,FUCA1/2)是糖基水解酶家族的成员,参与糖蛋白、糖脂等生物大分子的分解代谢反应.为了解α-L-岩藻糖苷酶在动物发育中的功能,检测了fuca1和fuca2在斑马鱼组织和胚胎发育中的特异表达模式.fuca1和fuca2基因在斑马鱼成体中的表达存在组织差异,在斑马鱼的精巢中表达量最高,此外肝脏中也检测到fuca1和fuca2的高表达.在斑马鱼胚胎发育中,在其整个胚胎发育时期均检测到了fuca1和fuca2的表达.构建了fuca1基因的反义表达载体,显微注射到斑马鱼受精卵.统计结果显示反义载体注射导致斑马鱼胚胎高致死率.研究表明,fuca1和fuca2基因在鱼类胚胎发育和成体的精巢、卵巢与肝脏发育中可能具有重要的作用.     

stat3通过促进轴突生长间接抑制间神经丘早熟

鱼类侧线系统由感受水流的机械感受器和传导信息的侧线神经组成.stat3在斑马鱼侧线神经丘和侧线神经节中特异性表达,但stat3在斑马鱼后侧线系统发育过程中的功能仍然不清楚.本研究利用CRISPR/Cas9在斑马鱼中成功敲除stat3基因.然后,利用Tg(SqET20:GFP)转基因鱼追踪后侧线神经丘的发育.从4 dpf...     

SB转座子介导的斑马鱼增强子捕获注解分析

为了建立斑马鱼增强子捕获突变体库及研究功能基因的表达调控模式,制备了SB转座子介导的增强子捕获转基因斑马鱼(F0),通过繁育建立了组织或器官特异表达报告基因绿色荧光蛋白(Green fluorescent protein,GFP)的品系(F1)。选择F1代的SK-3系(脑部特异表达GFP)与野生型TU系斑马鱼交配,收集受精卵(F2),于24 hpf(Hour post fertilization)、2 dpf(Day post fertilization)、3 dpf、4 dpf、5 dpf、7 dpf 6个发育阶段检测报告基因绿色荧光蛋白的表达模式;然后通过Splinkerette PCR(SP-PCR)方法检测SB转座子在斑马鱼基因组中的插入位置,从而确定捕获的增强子和功能基因;最后通过胚胎原位杂交验证内源基因表达模式。结果表明,在F2代胚胎不同发育阶段,GFP表达具有明显的时空特性,前期在前脑,中脑,后脑三个部位均高水平表达,后期表达部位呈后移趋势,各个发育期表达强度基本无变化,结果提示该捕获增强子具有脑部表达特性。sp-PCR结果分析表明增强子位于基因组1号染色体35、914、498-35、914、621位置,在内源性基因ednraa位点附近。原位杂交结果表明该基因在胚胎24 hpf阶段具有转录活性。本研究结果提示SB转座子介导的增强子捕获技术可高效获得插入突变斑马鱼,对研究基因功能和获得具有自主知识产权的新基因具有重要作用。     

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。     

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。       

斑马鱼胚胎发育过程中FGF3基因的表达

为了解斑马鱼胚胎发育过程中FGF3基因的时空性表达情况,并探讨其对胚胎发育的调控作用,该研究分别提取2,4,8,12,24,36,48,72hpf斑马鱼胚胎的总RNA,经逆转录成cDNA,实时荧光定量PcR检测FGF3基因mRNA表达量;扩增FGF3基因特异片段,构建pGEM-T／FGF3基因片段重组质粒,经克隆及测序验证后,合成地高辛标记的反义RNA探针,以整体原位杂交法检测斑马鱼胚胎FGF3基因的空间性表达。结果显示：FGF3P基因在2hp胚胎就有表达,并持续至胚胎孵化,12hpf胚胎FGF3表达量达到高峰（P〈0．01）;胚胎发育过程中心表达部位以头、尾、咽弓为主。由此得出结论,FGF3主要在胚胎发育早期表达,其表达可能与胚胎脑、眼、耳、咽弓及尾部器官的发育调控有关。     

威宁绵羊GHR基因克隆及组织表达

本试验以6月龄、1周岁和2周岁的威宁绵羊公母羊为研究对象,利用分子手段对威宁绵羊GHR基因编码区序列进行克隆,并进行生物信息学分析,此外,本试验同时采用实时荧光定量PCR的手段对GHR基因在威宁绵羊不同性别及不同生长阶段心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏及背最长肌6个组织中mRNA水平上的表达规律进行探究,结果显示:威宁绵羊GHR基因CDS区序列长度为1 905 bp,发现2个SNP位点。GHR基因在威宁绵羊各组织均有不同程度的表达,在不同性别、不同生长阶段相同组织中的表达具有一定的显著性差异。     

Polymorphism of the GHR gene in cattle and relationships with meat production and quality

Growth hormone (GH) exerts its effects on growth and metabolism by interacting with a specific receptor (GHR) on the surface of the target cells. Therefore, GHR has been suggested as candidate gene for traits related to meat production in cattle. The aim of the study was to analyse the polymorphism at position 257 in exon 10 of the GHR gene and investigate relationships with 14 in vivo traits and four meat characteristics in Piemontese animals. The biallelic polymorphism already described was detected using a new PCR procedure. The statistical analysis did not show significant gene substitution effects on growth, size and meat conformation traits. As for meat characteristics, a significant gene substitution of GHR(A) over GHR(G) was observed for drip losses at day 3, with the allele GHR(A) associated with higher values. A significant dominance effect was also observed for this trait. Further investigations in other breeds will be useful for better understanding information on the effect of this GHR polymorphism.     

Disulfide linkage of growth hormone (GH) receptors (GHR) reflects GH-induced GHR dimerization. Association of JAK2 with the GHR is enhanced by receptor dimerization.

The growth hormone (GH) receptor (GHR) binds GH in its extracellular domain and transduces activating signals via its cytoplasmic domain. Both GH-induced GHR dimerization and JAK2 tyrosine kinase activation are critical in initiation of GH signaling. We previously described a rapid GH-induced disulfide linkage of GHRs in human IM-9 cells. In this study, three GH-induced phenomena (GHR dimerization, GHR disulfide linkage, and enhanced GHR-JAK2 association) were examined biochemically and immunologically. By using the GH antagonist, G120K, and an antibody recognizing a dimerization-sensitive GHR epitope, we demonstrated that GH-induced GHR disulfide linkage reflects GH-induced GHR dimerization. GH, not G120K, promoted both GHR disulfide linkage and enhanced association with JAK2. Measures that diminished GH-dependent JAK2 and GHR tyrosine phosphorylation diminished neither GH-induced GHR disulfide linkage nor GH-enhanced GHR-JAK2 association. By using both transient and stable expression systems, we determined that cysteine 241 (an unpaired extracellular cysteine) was critical for GH-induced GHR disulfide linkage; however, GH-induced GHR dimerization, GHR-JAK2 interaction, and GHR, JAK2, and STAT5 tyrosine phosphorylation still proceeded when this cysteine residue was mutated. We conclude GH-induced GHR disulfide linkage is not required for GHR dimerization, and activation and GH-enhanced GHR-JAK2 association depends more on GHR dimerization than on GHR and/or JAK2 tyrosine phosphorylation.     

生长激素和生长激素受体的多样性

生长激素及其受体对动物生长发育起着重要的作用。转录过程选择性剪接和存在多种降解途径可能是GH或GHR产生多样性的原因。随着GH结构形态的改变,其功能也在发生变化。GH基因的多样性对鸡的抗病选择性反应与产蛋性能有相关,GH和GHR基因的多样性会影响奶牛的产奶生产性能。GHR的分子多样性可能导致动物生长发育模式的变异,例如动物的矮小病。     

GHR is involved in gastric cell growth and apoptosis via PI3K/AKT signalling

Growth hormone receptor (GHR), the cognate receptor of growth hormone (GH), is a membrane bound receptor that belongs to the class I cytokine receptor superfamily. GH binding GHR induces cell differentiation and maturation, initiates the anabolism inside the cells and promotes cell proliferation. Recently, GHR has been reported to be associated with various types of cancer. However, the underlying mechanism of GHR in gastric cancer has not been defined. Our results showed that silence of GHR inhibited the growth of SGC-7901 and MGC-803 cells, and tumour development in mouse xenograft model. Flow cytometry showed that GHR knockout significantly stimulated gastric cancer cell apoptosis and caused G1 cell cycle arrest, which was also verified by Western blot that GHR deficiency induced the protein level of cleaved-PARP, a valuable marker of apoptosis. In addition, GHR deficiency inhibited the activation of PI3K/AKT signalling pathway. On the basis of the results, that GHR regulates gastric cancer cell growth and apoptosis through controlling G1 cell cycle progression via mediating PI3K/AKT signalling pathway. These findings provide a novel understanding for the role of GHR in gastric cancer.     

大熊猫生长激素受体(GHR) cDNA 的克隆与序列分析

根据已报道的若干物种GHR 基因cDNA 序列设计引物, 利用RT- PCR 技术首次从大熊猫肝脏组织总RNA中扩增出GHR 基因编码区全长cDNA 序列, 克隆于pGEM®-T 载体后进行测序和序列分析。结果表明,大熊猫GHR 的ORF为1 917 bp , 编码638 个氨基酸的前体蛋白, 由18 个氨基酸的信号肽和620 个氨基酸的成熟肽组成,与人、狗、猪GHR 结构相似, 大熊猫GHR 成熟肽由246 个氨基酸的胞外区、24 个氨基酸的跨膜区和350 个氨基酸的胞内区组成, 并具GHR 的特征性结构。序列相似性比较显示, 大熊猫GHR 与哺乳类GHR 具有69 %～93 %的高序列相似性, 与爬行类和鸟类的序列相似性也达到60 % , 而与鱼类的序列相似性较低, 仅为30 %左右。与其它哺乳动物GHR 相比, 大熊猫GHR 在氨基酸序列上也存在明显的特异性。