丝氨酸/精氨酸蛋白特异激酶SRPK2在小鼠睾丸组织中的表达及意义

目的通过研究丝氨酸/精氨酸蛋白特异激酶2(serine/arginine-rich protein specific kinase 2,SRPK2)基因mRNA及其编码蛋白产物在小鼠睾丸组织中的表达特征,探讨该基因在精子发生过程中的作用及意义。方法分别采用半定量逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)和蛋白免疫印迹杂交(Western blotting)分析该基因mRNA及蛋白产物在小鼠多种组织中的表达;利用实时定量PCR(real-time quantitative PCR)分析SRPK2 mRNA在不同发育阶段小鼠睾丸组织中的差异表达;应用免疫组织化学染色和间接免疫荧光技术观察SRPK2蛋白在小鼠曲精小管中的细胞定位和生精细胞内的亚细胞定位。结果半定量RT-PCR和Western blotting分析显示SRPK2 mRNA和蛋白在小鼠睾丸组织中均大量表达;实时定量PCR分析发现SRPK2 mRNA在5周及8周龄雄性小鼠睾丸组织中显著表达,具有明显的阶段特异性表达特征。免疫组织化学染色结果表明SRPK2蛋白阳性着色主要位于曲精小管中的长形精子细胞核;间接免疫荧光分析显示SRPK2蛋白定位于长形精子细胞核表面。结论 SRPK2基因在小鼠睾丸组织中大量表达,并且具有显著的阶段特异性表达特征和明确的细胞核定位,极有可能在小鼠精子发生的变态成形期参与mRNA前体分子的剪接过程,其作用机制值得进一步深入研究。     

绵羊ghrelin基因表达的组织分布和发育性变化

选取2、30、60、90和120日龄的雄性哈萨克羊和新疆细毛羊各6只（无120日龄的哈萨克羊）,测体重后屠宰,采下丘脑、垂体、心脏、肝脏、瘤胃、网胃、瓣胃、皱胃、十二指肠、背最长肌,用RT-PCR和荧光实时定量PCR法检测ghrelin基因表达的组织分布,及其在皱胃中的发育性变化。研究结果表明：（1）品种内各生长时期的体重差异显著（P〈0．05）。雄性哈萨克羊和新疆细毛羊的体重在2日龄时无显著差异（P〉0．05）,30～90日龄间,前者的体重极显著高于后者（P〈0．01）;（2）所检测的各组织中都有ghrelin mRNA分布,但主要在皱胃中表达,其表达量远高于其他组织（P＜0．05）;（3）两品种绵羊皱胃ghrelin基因表达的发育性变化模式基本相似,都随着日龄的增加而呈上升趋势,其中雄性哈萨克羊的表达量在2～60日龄间持续上升,60日龄后趋于水平;雄性新疆细毛羊的表达量在2～90日龄间持续上升,90日龄后趋于水平。研究还发现雄性哈萨克羊皱胃胂relin基因的表达量在2～90日龄间极显著高于新疆细毛羊（P＜0．01）。     

藏鸡IRX3基因表达与肌内脂肪的沉积关系

旨在构建藏鸡IRX3基因的组织及时序表达谱,确定该基因与肌内脂肪的沉积关系。利用荧光定量PCR技术检测IRX3基因在不同组织和不同发育阶段肌肉组织中的表达水平,同时采用单因素方差分析方法分析肌内脂肪含量,并分析其时序表达与肌内脂肪含量的相关性。结果表明,IRX3基因在藏鸡各个组织中均有表达,在藏鸡肺组织中相对表达水平较高,极显著高于其他各个组织(P0.01)。IRX3 mRNA在210日龄公藏鸡腿肌和胸肌中相对表达水平均极显著高于其他日龄的表达水平(P0.01),而在1日龄母藏鸡胸肌中相对表达水平极显著高于其他日龄(P0.01)。藏鸡不同发育阶段肌肉组织中IRX3 mRNA表达水平与其IMF含量的相关性分析显示,公藏鸡腿肌IRX3 mRNA表达量与肌内脂肪含量呈正相关(P0.01),而在母藏鸡胸肌IRX3 mRNA表达量与肌内脂肪含量呈负相关(P0.01)。IRX3基因表达与藏鸡肌内脂肪含量存在相关性,推测IRX3可能对肌内脂肪的沉积具有调控作用。     

神经生长因子在雄鸡睾丸组织中的定量表达

为探讨神经生长因子(Nerve growth factor,NGF)在雄鸡睾丸组织中的表达情况。分别取20 w、24 w、28 w、35 w龄雄鸡睾丸组织,一部分经冻存处理后采用Trizol试剂提取Total RNA。根据GenBank中已公布的原鸡NGF基因序列,利用Primer 5.0设计合成特异性引物,通过两步法RT-PCR扩增出NGF基因片段,然后利用实时荧光定量PCR以β-actin为内参基因进行相对定量分析。另一部分经冻存处理后用RIPA组织裂解液提取总蛋白进行Western blot分析。结果显示两步法RT-PCR扩增出的NGF基因片段经电泳检测为219 bp,符合预期片段大小,与GenBank中登录的鸡NGF基因比对,同源性达99%;NGF基因在不同周龄雄鸡睾丸组织中的mRNA表达水平表现为:性成熟发育期(20 w-28 w)雄鸡睾丸组织NGF mRNA的表达量随鸡龄的增加呈上升趋势,且28 w达到高峰,成年期(35 w)有所下降。Western blot检测到NGF的蛋白表达量随各发育阶段呈增加趋势,在20 w龄前,蛋白表达量处于较低水平,在进入睾丸迅速发育期(20 w-28 w)后,表达量大幅度增加,在35 w基本达到峰值。提示NGF mRNA的表达随着睾丸组织的发生、发育呈现一定的变化规律,且NGF在睾丸组织的发育及精子的发生等阶段起到重要的调节作用,从而为后续研究NGF在禽类生殖系统中的作用提供一定的理论依据。     

草鱼MYH mRNA表达量分析中采用的内参基因稳定性比较

本研究分别以β-actin、18S rRNA和GAPDH为内参基因,采用实时荧光定量PCR对草鱼早期发育时期肌球蛋白重链(myosin heavy light,MYH)基因的mRNA表达量进行分析,并比较不同内参基因对MYH基因mRNA表达水平检测结果的准确性.研究结果表明,以β-actin和GAPDH作为内参,MYH基因mRNA表达水平完全一致,其表达量从原肠到仔鱼阶段逐次递增,仔鱼与原肠期阶段相比表达量差异显著;当采用18S rRNA作为内参时,MYH基因mRNA在发育阶段的表达量呈不稳定状态.因此,β-actin和GAPDH均可作为内参基因,用于草鱼早期发育中MYH基因mRNA的相对定量研究:而18S rRNA作为内参时,可能会对检测结果造成偏差.本研究不仅准确的揭示了草鱼MYH基因mRNA的表达特征,并且为荧光定量PCR技术在鱼类基因表达研究方面提供了有价值的参考.     

绵羊肌肉中FAS基因和HSL基因的发育性变化及其对肌内脂肪含量的影响

选取不同日龄的雄性哈萨克羊和新疆细毛羊共54只,屠宰后取背最长肌,用索氏抽提法检测肌内脂肪(intramuscular fat,IMF)含量,用荧光实时定量PCR法检测肌肉脂肪酸合成酶(fatty acid synthase,FAS)和激素敏感脂肪酶(hormone-sensitive lipase,HSL)基因表达的发育性变化,并分析基因表达对肌内脂肪沉积的影响。结果表明:1)随着日龄的增加,雄性哈萨克羊的IMF含量持续上升,各生长时期差异显著(P<0.05),而新疆细毛羊的IMF含量在各生长时期无显著差异(P>0.05)。雄性哈萨克羊的IMF含量30~90日龄期间极显著高于新疆细毛羊(P<0.01)。2)FAS基因mRNA水平在哈萨克羊肌肉中初生时最高(P<0.05),然后随日龄的增加呈下降趋势;在新疆细毛羊肌肉中,FAS mRNA水平表现出"下降-上升-下降-上升"的发育模式,其中60日龄显著高于90日龄(P<0.05),其余日龄之间差异不显著。HSL基因在2品种绵羊肌肉中的表达模式基本类似,在哈萨克羊肌肉中随年龄的增加而下降,初生时的水平显著高于60~90日龄(P<0.05);在新疆细毛羊中30日龄时达到最高(P<0.01),到60日龄时下降到最低(P<0.05),随后保持这种低表达水平。3)FAS和HSL基因mRNA的表达量均与哈萨克羊IMF含量呈负相关,相关系数分别为:r=-0.485(P=0.02),r=-0.423(P=0.05);在哈萨克羊中两基因表达量水平比值(FAS:HSL)与IMF呈极显著负相关r=-0.552(P=0.01)。在新疆细毛羊中两基因的表达水平及比值均与IMF无显著相关性(P>0.05)。     

实时荧光定量PCR检测凡纳滨对虾proPO基因标准曲线构建

酚氧化酶原(proPO)系统属于一种酶联级系统,在凡纳滨对虾抵抗病原菌侵袭过程中具有重要作用。Real-time PCR检测技术已经成为国际上检测基因表达通用的方法,能对低丰度mRNA水平进行定量,可在体外对细胞活性进行评估,选择该方法进行外界环境因子胁迫下的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)组织proPO表达分析。在实时荧光定量PCR中,标准曲线法是最为简单、准确的定量方法。为了快速、准确的定量proPO基因在逆境下的表达水平,构建了正确、可靠的proPO基因表达标准品质粒和标准曲线。结果表明,该法所构建的标准曲线能够保证数据的精确性,满足实时荧光定量试验的要求,完全可以作为proPO基因荧光定量检测的参照标准。     

牦牛和雄性不育犏牛睾丸ERK1、ERK2、P38基因mRNA水平的比较

MAPK信号通路对哺乳动物的精子发生与凋亡有重要的调节作用,被认为是精子发生的重要决定因素之一。本研究通过比较MAPK信号通路中ERK1、ERK2、P38基因在牦牛及其杂交后代犏牛睾丸组织中的相对表达量,探索犏牛雄性不育的分子机制。实验从成年雄性牦牛(n=10)和犏牛(n=7)的睾丸组织中提取总RNA,采用实时荧光定量PCR技术检测牦牛和犏牛睾丸组织中ERK1、ERK2、P38基因mRNA水平。结果表明:牦牛睾丸中ERK1、ERK2基因的表达量极显著高于犏牛(P0.01),P38基因在牦牛和犏牛睾丸中均有表达,但差异无统计学意义。提示ERK1、ERK2基因作为MAPK信号通路的重要成员,可能与犏牛睾丸精子发生障碍有一定关联。     

MTNR1a和MTNR1b在牦牛不同组织中的表达及其在睾丸中的定位

褪黑素对调节季节性繁殖哺乳动物的生殖具有重要调节作用。其受体MTNR1a（Melatonin receptor 1a,褪黑素受体1a）主要参与昼夜节律和生殖调控,MTNR1b（Melatonin receptor 1b,褪黑素受体1b）与多种疾病发生密切相关。为了探讨褪黑素受体基因的生物学功能,本实验对牦牛不同组织中MTNR1a、MTNR1b基因的表达与定位情况进行了研究。采用qRT-PCR (Quantitative Real-Time PCR, qRT-PCR) 检测成年雄性牦牛各组织及不同发育阶段（30日龄,2岁、4岁、6岁和8岁龄）牦牛睾丸组织中MTNR1a、MTNR1b mRNA的表达规律,并运用免疫组化技术对不同年龄牦牛睾丸中MTNR1a、MTNR1b蛋白进行了定位研究。结果发现,MTNR1a mRNA在松果体组织中表达量最高,肺脏、肌肉和睾丸次之;随着年龄增加,MTNR1a mRNA在睾丸中的表达量逐渐升高,到4岁后表达量趋于平稳;MTNR1a蛋白在不同发育阶段牦牛睾丸组织中均有表达,圆形精子呈现较强的免疫阳性,其次为初级精母细胞;MTNR1b mRNA在松果体表达量最高（P<0.05）,肾脏、肝脏和下丘脑次之;在不同年龄牦牛睾丸中MTNR1b mRNA均有表达,且随着年龄的增加表达量逐渐增加,在8岁时表达量最高;MTNR1b蛋白主要定位在圆形精子细胞中。MTNR1a、MTNR1b基因在牦牛不同组织及不同发育阶段睾丸中的广泛表达,揭示了其在雄性牦牛生殖等生理过程中的重要作用。     

鳜鱼基因表达转录分析中的内参选择比较

目前基因表达的转录分析多采用单一或多个看家基因作为内参来校正目的基因的表达量。该实验以鳜鱼6个不同组织和5个不同胚胎发育阶段为研究对象,应用实时荧光定量PCR技术,观察了GAPDH、β-actin和18S rRNA三个看家基因mRNA水平的表达情况。geNorm统计分析表明,胚胎发育阶段β-actin表达最为稳定;不同的组织样品间,GAPDH表达最为稳定;而18S rRNA 的表达在不同的发育阶段不稳定。当利用多基因作为内参时,使用两个最稳定表达的看家基因即可对目的基因的表达进行准确校正。该结果证实了基因表达转录分析中内参基因选择的必要性,同时为鳜鱼等鱼类基因表达分析时内参基因的选择提供有价值的参考     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism