敲减Wingless / Wnt1基因表达对赤拟谷盗发育中的影响

Wnt信号通路是进化中高度保守的一条信号转导途径,在调控动物的胚胎轴向正常发育、胚胎分化、决定细胞极性、维持成体动态平衡等方面发挥重要作用. 该信号通路的异常激活还与肿瘤的发生密切相关. 本实验将体外人工合成的Wingless(Wg)/Wnt1基因dsRNA显微注射入赤拟谷盗晚期幼虫体内,研究Wingless/Wnt1蛋白在赤拟谷盗发育过程中发挥的作用. 实验结果显示,注射 Wingless(wg)/Wnt1基因dsRNA后,赤拟谷盗发育形成的蛹,翅膀宽度减小,翅间距明显增大,且羽化过程也受到严重影响. 此外,qPCR结果表明,赤拟谷盗Wingless(Wg)/Wnt1基因被沉默后,Cadherin-like 和 Smoothened (Smo)基因的表达显著上调,Armadillo-2基因略上调. 这些结果揭示,Wnt-1 信号通路和赤拟谷盗翅膀发育以及成虫羽化过程密切相关. 蛹翅宽减小,翅间距增大,可能是由于调控细胞粘连及细胞形态的Cadherin-like 和Armadillo-2基因的上调所引起.更重要的是,Smo基因的上调,表明了Wnt信号通路和Hedgehog信号通路在赤拟谷盗发育过程中有交互作用.     

pygo基因对心脏功能的调控及其研究进展

Wg/Wnt信号参与调控多种组织的发育,尤其在心脏发育和心脏衰老过程中发挥重要的作用。pygo作为Wnt信号途径的一个新成员,可能依赖于Wnt信号调控心脏发育,而最新发现pygo敲低品系引起的成体心脏功能缺陷与Wnt信号缺失在心脏中的表型具有显著性差异,表明pygo调控成体心脏功能不依赖于经典Wnt信号,可能存在新的调控机制。主要对pygo基因在调控心脏发育和心脏衰老中的功能以及在果蝇和哺乳动物中pygo基因调控心脏功能分子机制的研究进展进行了综述。虽然pygo不依赖经典Wnt信号在成体心脏中发挥作用,但显性负抑制TCF突变体引起严重的成体心脏生理功能缺陷,与pygo表型一致,暗示着pygo可能依赖与TCF类似因子相互作用发挥功能。其次,pygo能跨越TCF或Lgs直接与Wnt信号靶基因相互作用。此外,Pygo蛋白能与Lgs相互作用形成Pygo-BCL9/Lgs-H3K4me复合物调节Wnt信号靶基因,且甲基转移酶HMT核心组件WDR5与Pygo蛋白的相互作用能促进PHD结构域与H3K4的结合,表明pygo调节成体心脏功能与表观遗传学修饰也具有一定的相关性。     

小地老虎不同组织表达差异揭示其翅发育机制

小地老虎是典型的迁飞性农业害虫,翅发育在昆虫迁飞行为形成过程中具有重要作用,其具体的控制基因鉴定及功能分析有待深入研究。以小地老虎为材料,对其幼虫整虫,成虫头部、胸部和腹部进行转录组测序并组装。最终组装得到转录组243.4 Mb,N50长度668 bp;共组装出转录本429 288个,独立基因37 744个;KEGG数据库注释通路373个。Wnt信号通路是昆虫翅发育的关键信号通路,小地老虎Wnt信号相关通路中CaN、Frizzled、Siah-1等53个元件被注释出,小地老虎胸部组织与头部组织和小地老虎幼虫组织相比,CaN、Frizzled、Siah-1相关基因都上调表达,与腹部组织相比,CaN、Notum、Siah-1相关基因都上调表达。以上这些基因调控可能与小地老虎肌肉发育及翅的形态建成有关。     

异位表达Dichaete对果蝇足部发育的影响及其作用机制

【目的】果蝇Dichaete基因是Sox家族B亚家族基因,其表达贯穿整个胚胎发育阶段,在个体发育过程中发挥重要作用。Dichaete在野生型果蝇幼虫足芽上也有微弱表达,然而其在足发育过程中的作用少有报道。本研究旨在研究异位表达Dichaete对果蝇足部形态构成的影响,探索相关的作用机制。【方法】黑腹果蝇Drosophila melanogaster en-Gal4品系雄性成虫与UAS-Dichaete转基因品系处女蝇杂交,驱动Dichaete异位表达,解剖子一代成虫足,在显微镜下观察异位表达的Dichaete对成虫足形态结构的影响;同时采用免疫组化技术检测异位表达Dichaete对果蝇足芽细胞凋亡和Distal-less(Dll)表达的影响。【结果】异位表达Dichaete导致黑腹果蝇成虫足末端结构缺陷,引起3龄幼虫足芽细胞凋亡增加,上调了Distal-less基因的表达,但对Wg和Dpp信号均无影响;抑制细胞凋亡也无法拯救该缺陷。【结论】异位表达Dichaete导致黑腹果蝇成虫足末端结构缺陷,Dichaete可能通过上调Distal-less基因影响足部发育。     

果蝇心脏发育研究三十年进展

果蝇(Drosophila melanogaster)作为最早用于研究心脏发育基因调控的模式生物,已经走过三十年的历程。果蝇心脏发育过程经历了胚胎期、幼虫期和成虫期三大阶段。在胚胎早期, Tinman、Dorsocross和Pannier等基因是关键的调控因子。Tinman参与最早的心脏前体细胞分化和心脏细胞形成,而Dorsocross和Pannier则影响心脏前体细胞的定向分化和心脏管腔的形成。进入胚胎晚期和幼虫期,果蝇的心管经历进一步的发展和重塑,该过程主要受到转录因子Hand、Mef2以及Hox基因家族的调控。在成虫期, Hox基因家族和Tinman依旧发挥重要作用。虽然果蝇心脏与脊椎动物成熟心脏存在形态上的差异,但两者心脏的早期发育过程以及调控基因和信号通路都有保守性。本文综述了果蝇心脏发育基因调控研究的三十年进展以及利用果蝇模型研究人类心脏相关疾病的潜在希望。     

类肠膜魏斯氏菌通过调节蜕皮激素和胰岛素通路促进黑腹果蝇生长发育（英文）

【目的】本研究旨在揭示果蝇乳酸菌类肠膜魏斯氏菌Weisellas paramesenteroides对黑腹果蝇Drosophila melanogaster生长发育的影响。【方法】利用选择性培养基分离黑腹果蝇成虫肠道乳酸菌,通过16S rRNA基因序列比对鉴定菌株。通过统计从卵至蛹化和羽化的时间检测果蝇发育历期,并以幼虫体表面积为指标检测果蝇生长速率。利用qPCR检测产卵后不同时间生长激素信号通路基因(dib,E74B和PTTH)及胰岛素信号通路基因(DILP2,DILP3和InR)的表达。通过葡萄糖氧化酶法检测3龄幼虫血淋巴中的葡萄糖水平。【结果】从黑腹果蝇成虫肠道内分离到类肠膜魏斯氏菌,并可以在果蝇肠道内有效定殖。类肠膜魏斯氏菌通过提高果蝇生长速率缩短果蝇卵至蛹化和羽化的时间。qPCR结果显示,类肠膜魏斯氏菌增加了dib,E74B和PTTH的表达量,同时增加了DILP2和DILP3的表达量,降低了InR表达量和幼虫血淋巴中的葡萄糖水平。【结论】类肠膜魏斯氏菌是黑腹果蝇的一种共生菌,通过激活蜕皮激素和胰岛素信号通路,促进生长发育。     

器官成形素调控果蝇翅芽细胞形貌的研究进展

果蝇翅芽是研究细胞形貌发生的模式系统。在果蝇翅芽的发育过程中,器官成形素由浓度高的区域(成形素表达细胞)向浓度低的区域(接收细胞)移动,形成动态的浓度梯度。器官成形素信号通路的激活调控翅芽细胞的形貌发生、存活、生长和分化。目前已鉴定的在翅芽细胞表达的器官成形素包括Hedgehog(Hh),Decapentaplegic(Dpp)和Wingless(Wg)。结合国际最新研究进展,本文综述了3种器官成形素在翅芽细胞形貌发生过程中的重要作用,讨论了细胞形貌发生的分子机制。     

三氯乙烯对斑马鱼胚胎心脏发育的毒性作用及机制*

目的:研究三氯乙烯(TCE)对斑马鱼胚胎心脏发育的毒性作用及其机制,为寻找干预靶点提供实验依据。方法:斑马鱼胚胎来自于国家斑马鱼资源中心,分为DMSO组(对照组)、DMSO+CHIR组、DMSO+XAV组、TCE处理组、TCE+CHIR组和TCE+XAV组(TCE设置为1、10、100 ppb三个不同的浓度;DMSO:二甲基亚砜;CHIR:CHIR-99021,Wnt信号通路激活剂;XAV:XAV-939,Wnt信号通路抑制剂),每组60条。斑马鱼胚胎饲养于系统养殖水中,恒温28℃,每隔24 h更换养殖水,并分别加入相应药物。连续培养72 h,收集斑马鱼胚胎的心脏组织,提取RNA进行转录组芯片分析,并以荧光定量PCR验证Wnt信号通路相关基因的表达。结果:与对照组相比,三氯乙烯暴露导致斑马鱼心脏畸形显著增加,以心房心室比例异常、环化不全以及心包水肿等为主要表型。芯片分析结果显示,TCE处理组Wnt信号通路相关基因(Axin2、Sox9b、Nkx2.5)表达受到显著影响。qPCR结果进一步验证,TCE处理组与DMSO对照组相比,Wnt通路靶基因Axin2、Sox9b及Nkx2.5的mRNA水平显著下调(P＜0.05),提示Wnt信号通路被抑制。Wnt激活剂CHIR降低TCE导致的斑马鱼胚胎心脏发育异常,而添加Wnt通路抑制剂XAV后,斑马鱼胚胎心脏畸形率显著增加(P＜0.05)。结论:三氯乙烯暴露导致斑马鱼胚胎心脏畸形,Wnt信号通路参与三氯乙烯的心脏发育毒性。     

果蝇翅原基发育分化的主要过程及分子机理

翅原基发育分化与昆虫的个体发育紧密联系, 对昆虫翅发育的研究有助于阐述昆虫的发育过程。另外, 翅的形成是一些农林害虫泛滥的主要原因之一, 研究翅发育分化有助于我们从翅发育的角度控制农林害虫。目前, 翅发育分化在果蝇Drosophila中研究已较为深入详细。果蝇翅发育分化主要包括4个阶段： 翅原基（wing disc）的确定, 前-后（antero-posterior, A-P）和背-腹（dorso-ventral, D-V）组织中心（organizing center）的建立, 翅区（wing region）的确定, 以及翅区的进一步分化。具有homeobox序列的基因（homeobox 基因）如Engrailed (En)、 Apterous (Ap)和Ultrabithorax (Ubx), 分泌蛋白如Wnt家族成员Wingless (Wg)及TGF-β超家族成员Decapentaplegic (Dpp)和Hedgehog (Hh), 以及翅原基特有的核蛋白编码基因Vestigial (Vg), 共同调控了翅原基的正常发育分化。本文综述了果蝇翅原基发育分化的过程及分子机理方面的研究发现, 为翅原基的研究提供了参考。     

Wnt基因/Wnt信号通路与乳腺癌

Wnt蛋白是一组调控胚胎形成期间细胞间信号传导的高度保守的分泌信号分子.在过去的几年里,由Wnt蛋白触发的不同信号通路已经得到了详尽的研究.Wnt基因与Wnt信号通路组成分子的突变可引起发育缺陷,异常的Wnt信号传导可导致人类疾病包括肿瘤的发生.许多证据都表明,Wnt信号通路的失调与乳腺癌的发生发展密切相关.micro...     

Selection with two alleles and complete dominance

For a plant selection model with frequency-independent viabilities, fertilities and selfing rates, it is shown that apart from global fixation, for certain parameter combinations a protected polymorphism and facultative fixation (either allele may become fixed according to initial frequencies) may both occur. Facultative fixation requires different selling rates for the dominant and recessive type. Protection of the polymorphism requires resource allocation for male and female function. In this connection the problem of purely genetically caused population extinction is discussed.
For general frequency dependence and regular segregation, the chances for establishment of a completely recessive gene are compared to those of a completely dominant gene. It is proven that the process of establishment of the recessive gene, despite a fitness advantage, may be considerably endangered by drift effects if random mating prevails. The recessive gene may reach the same effectivity in establishment as a dominant gene, only if the recessive homozygote mates exclusively with its own type during the period of establishment.     

杆状病毒出芽病毒粒子膜融合蛋白的研究进展

杆状病毒是一类感染节肢动物的病原微生物,其基因组为双链环状DNA,大小为80～180kb.     

Inception of the Modern Public Health System in China and Perspectives for Effective Control of Emerging Infectious Diseases: In Commemoration of the 140th Anniversary of the Birth of the Plague Fighter Dr. Wu Lien-Teh

In this article, we systematically review Dr. Wu Lien-Teh's academic achievements and outstanding contributions in the prevention and control of the plague epidemic in northeast China and introduce the development of the earliest public health epidemic prevention system in China in order to commemorate the 140th anniversary of Dr. Wu Lien-Teh's birth. We hope that this article will provide insights into the effective prevention and control of emerging infectious diseases as well as the current worldwide pandemic of COVID-19, facilitating the improvement and development of public health systems in China and around the globe.