复合同源异型结构的研究进展

含有同源异型结构（homeobox）的蛋白质是一大类DNA结合蛋白,在胚胎发育、基因表达调节、细胞分化、神经发生等方面发挥重要作用。近年来发现了同源异型框与其它结构域同时存在,如PAX、POU、LIM、OAR、CUT、ELK、bZIP、SIX、PHD-finger、Engrailed等,近来还发现它通过基因融合或基因失调控方式参与肿瘤的发生。本文对这些含有复合同源框的蛋白质和基因的类型、结构、功能等方面的研究进展进行综述。     

NKX蛋白结构和功能的研究进展

NKX蛋白是NKL同源框转录因子亚类中最主要的类型,被发现广泛参与调控胚胎发育过程中的细胞命运决定与形体模式形成,尤其对神经系统的发育影响甚广,并参与甲状腺癌、肺癌、前列腺癌等多种肿瘤的发生。鉴于NKX蛋白在胚胎发育和肿瘤发生过程中的重要作用,本文系统性综述了NKX同源框蛋白7个家族17个蛋白质的结构生物学、生理机制以及疾病相关性的研究进展,为相关疾病的基因靶向治疗提供理论基础,同时讨论了一些NKX基因缺乏组学研究和模式动物疾病模型构建等问题,为今后的研究提供方向。     

Oct-4/Sox-2 协同调控下游基因表达的分子机制

Oct-4属POU家族蛋白,是一类在动物早期胚胎发育过程中起重要作用的转录因子,参与维持细胞的全能性及未分化状态。Oct-4蛋白的主要结构特征为具有POU家族特有的保守结构域（POUS）和POU同源异型结构域（POUHD）,这两个结构域可与DNA上特定区域形成双向结合,进而对基因转录进行调控。Sox-2是另一种转录因子,其HMG结构域可结合在DNA的特定序列上,并可通过与Oct-4的POUs结构域之间的蛋白质．蛋白质相互作用形成POU／HMG／DNA三元复合体以调控下游靶基因的表达。文章就POU家族成员Oct-4和HMG-box家族成员Sox-2在动物早期胚胎发育中调控部分下游基因表达的分子机制进行了概述。     

青岛文昌鱼LIM类基因Bblim同源框区的cDNA克隆、序列分析及其在胚胎发育中的表达

不同卵裂球发育命运的特化、亦即胚胎细胞的分化是动物胚胎发育的重要特征。多数胚胎细胞尽管形态特征完全一致,却具有不同的发育命运。预示着：在这些细胞中存在有决定发育命运的因素－决定子。本工作克隆了青岛文昌鱼LIM类同源框基因的同源框片段。目的在于揭示决定子的分子本质。青岛近海采集性成熟的成年青岛文昌鱼,收集未受精卵、受精卵以及各处不同时期的胚胎,液氮冻存备用。分别制备总RNA。根据其它动物LIM类同源框基因的序列设计引物（Tab.1),连续进行RT－PCR和PCR两次扩增。其中,原肠胚来源的第二次PCR产物经电泳鉴定（Fig.1)后,酶切、克隆入质粒、测序、将该片段所在的基因命名为Bblim基因,该自然称为Bblim同源框。根据Bblim基因同源框的核苷酸序列推导出其相应的氨基酸序列（Fig.2),与其它LIM类同源框基因进行比较（Fig.3)后,认为：Bblim基因可归入lim3类基因。比较胚胎发育各个不同时期第二次PCR产物的含量－即Bblim基因的转录（Fig.4),提示：该基因可能在受精后和原肠成形前后两个发育阶段起作用。此外,Bblim基因的同源域与海鞘Hrlim的同源域高度同源,表达模式也相似,提示,Bblim基因可能是Hrlim基因在文昌鱼中的类似物。     

mPem蛋白相作用分子的筛选与鉴定

mPem是同源异型框基因,其C末端编码同源异型域。为进一步研究mPem蛋白在胚胎发育和生殖组织发育过程中的作用,利用GAL4酵母双杂交系统筛选小鼠7d胚胎cDNA文库,共获得3个与mPem蛋白相作用的分子。其中之一为Mdfic,一种新的转录调控因子。进一步的酵母双杂交和体外GST_Pulldown试验再次确认两者之间的相互作用。Mdfic与mPem蛋白之间的相互作用暗示两者有可能组成转录调控复合体,共同参与胚胎分化的调控,为两种蛋白功能的研究提供新的思路。     

同源盒基因(Hox)与哺乳动物生殖

哺乳动物的同源盒基因（Hox）与果蝇的同源异形基因是同源基因,该基因编码的DNA片段含183碱基对,转录由61个氨基酸残基组成的蛋白质保守结构域,称同源异型域.Hox基因碱基顺序及在染色体中的位置都是高度保守的.Hox基因在体节结构分化等空间信息调控中起着重要作用,按特异的空间模式赋予每一体节其自身的特点.近年来的研究表明,Hox基因不但影响胚胎发育,而且与成体生殖系统分化有关,在着床期子宫接受态的建立及子宫蜕膜反应的发生等生殖过程中起着重要的调节作用.     

同源异型盒基因对血管平滑肌细胞的调控作用

同源异型盒基因是一类对生物体的生长、发育和分化从时间和空间上进行协调的调控基因。构成血管中膜的血管平滑肌细胞表型具有极大的可塑性。在一些病理性血管重构时,血管平滑肌细胞可发生表型调变,从分化型调变为去分化型,具备增殖和迁移能力。在此过程中,多种同源异型盒基因的表达发挥了重要的调控作用。现就同源异型盒基因与血管平滑肌细胞的表型调变、增殖和迁移的关系等方面的研究进展作一综述。     

兔胚胎时期特异性基因相关新片段的克隆

阶段特异性基因的表达是早期胚胎发育过程中的重要事件,对植入前胚胎基因表达模式的研究是进一步研究植入前胚胎发育调控机制的前提。本实验利用mRNA差异显示技术来研究兔(Oryctolagus cuniculus domestica)植入前各期胚胎的基因表达差异。在获得的42个阳性阶段特异性表达的基因中,有5个在NCBI和EMBL数据库中没有同源序列,登录EMBL,申请了登录号。这些新基因片段都是桑葚期特异表达的基因,而且在以后的囊胚期也有表达。兔由母源型调控向合子型调控的过渡是在8～16细胞期开始的,在桑葚期开始表达的这些基因片段应该是兔胚胎时期特异性基因。这些基因的克隆将为进一步研究兔的植入前胚胎发育模式奠定基础。     

MicroRNAs对斑马鱼发育的调控

microRNAs(miRNAs)是一类长度约为22nt的非编码小RNA,从单细胞到多细胞真核生物中都广泛存在,在进化过程中高度保守,对动物发育、生理功能及病理过程都具有重要调控作用。斑马鱼(Danio rerio)是现代生物学研究中广泛使用的模式动物,以斑马鱼为模型研究miRNAs可以揭示miRNAs在脊椎动物中的功能。文章就miRNAs整体缺失对斑马鱼胚胎发育的影响及一些miRNAs在斑马鱼早期发育过程中的调控机制进行了综述,从而为探索miRNAs在脊椎动物中的功能及鱼类的生产育种提供理论基础。     

盘基网柄菌发育中的细胞粘附分子及其信号转导

在盘基网柄菌发育早期,DdCAD-1和csA调节了变形虫细胞间的粘着,调控该过程的机制类似于胚胎发育中上皮细胞层的闭合。完成网柄菌发育的一个必需分子是gpl50异嗜性粘附分子。盘基网柄菌β-连环蛋白同源物Aardvark(Aar)的缺乏使细胞间失去粘着连接,Aar也有信号转导功能,调控了前孢子细胞基因的表达。因此,细胞间的粘着是盘基网柄菌发育的一个重要组成部分,并与调控形态发生过程的信号转导有密切相互作用关系。     

Hox基因在中枢神经系统中作用的研究进展

同源异型盒基因(homeobox genes,Hox)在进化上是保守的,在调节胚胎发育,尤其在脊椎动物前–后轴(antero-posterior axis)的发育及肢体发育中起着重要作用。最近研究表明,Hox基因通过与之相关的辅助因子调节中枢神经系统(central nervous system,CNS)以及神经环路的发育。该文主要对Hox基因调控中枢神经系统发育的作用及机制进行综述。     

昆虫分子生物学的一些进展：胚胎发育飞丝蛋白与可诱导的抗菌蛋白

胚胎发育中的基因调控 从一个受精卵发育成一个多细胞的个体,涉及许多基因,其表达有时间上的程序和空间上的限制。调控果蝇(Drosophila melanogaster)胚胎发育的基因已研究得很详细,包括三大类调控基因——母体基因、分节基因和同源异形基因。在早期发育中,这三类基因相继起作用,前一类基因的产物依次调节下类基因的表达,组成一个调控等级网(或称     

同源异型基因在花发育和进化中的作用

该文对植物发育和进化中同源异型基因的调控作用进行了综述,并介绍了金鱼草和拟南芥菜中几个同源异型基因对花器官变异的调控。     

高等植物的同源异型基因

最近几年,对植物中同源异型基因的研究正日益引人注目,并且取得了很大进展。以一些模式植物（例如拟南芥和金鱼草）局部组织的形态发育过程为研究系统,将传统经典遗传学方法和现代分子遗传学技术相结合,已经分离了许多在植物器官发育中起重要作用的同源异型基因,并初步阐述了这类基因的功能和分子之间相互调控的概约作用框架。     

青岛文昌鱼LIM类基因Bblim同源框区的cDNA克隆、序列分析及其在胚胎发育中的表达(英文)

不同卵裂球发育命运的特化、亦即胚胎细胞的分化是动物胚胎发育的重要特征。多数胚胎细胞尽管形态特征完全一致,却具有完全不同的发育命运。预示着：在这些细胞中存在有决定发育命运的因素———决定子。本工作克隆了青岛文昌鱼ＬＩＭ类同源框基因的同源框片段。目的在于揭示决定子的分子本质。青岛近海采集性成熟的成年青岛文昌鱼,收集未受精卵、受精卵以及各个不同时期的胚胎,液氮冻存备用。分别制备总ＲＮＡ。根据其它动物ＬＩＭ类同源框基因的序列设计引物（Ｔａｂ．１）,连续进行ＲＴＰＣＲ和ＰＣＲ两次扩增。其中,原肠胚来源的第二次ＰＣＲ产物经电泳鉴定（Ｆｉｇ．１）后,酶切、克隆入质粒、测序、将该片段所在的基因命名为Ｂｂｌｉｍ基因,该片段称为Ｂｂｌｉｍ同源框。根据Ｂｂｌｉｍ基因同源框的核苷酸序列推导出其相应的氨基酸序列（Ｆｉｇ．２）,与其它ＬＩＭ类同源框基因进行比较（Ｆｉｇ．３）后,认为：Ｂｂｌｉｍ基因可归入ｌｉｍ３类基因。比较胚胎发育各个不同时期第二次ＰＣＲ产物的含量———即Ｂｂｌｉｍ基因的转录（Ｆｉｇ．４）,提示：该基因可能在受·精·后·和·原·肠·形·成·期·前·后·两个发育阶段起作用。此外,Ｂｂｌｉｍ基因的同源域与海鞘Ｈｒｌｉｍ的     

两个推测的染色质重塑腺苷三磷酸酶基因功能冗余地调控拟南芥种子和胚胎发育

种子及胚胎发育是被子植物个体发育的重要起始阶段,相关调控基因的阐明将有助于认识种子及胚胎发育的分子机制。预测同源基因CHR12和CHR23编码拟南芥依赖于ATP的染色质重塑核心组分—-月泉苷三磷酸酶。T-DNA插入缺失突变体鉴定、遗传杂交及转基因实验表明,两个基因同时缺失阻滞种子的正常发育;胚胎发育进程显微观察表明,与野生型及各自单缺失突变体相比,双重缺失突变体的胚胎发育停滞到了心形胚后期或鱼雷胚早期。这表明CHR12和CHR23在拟南芥种子及胚胎发育过程中功能冗余地发挥着重要调控作用。     

Pax基因家族在果蝇发育过程中的调控作用

Pax是一个在进化上相当保守的基因家族, 它们编码的产物是一组极为重要的转录调控因子, 并存在于从果蝇到人类的各种生物体中, 参与细胞内信号传导通路的调控, 在胚胎发育过程中对细胞分化、更新、凋亡起重要的调控作用, 影响器官和组织的形成。果蝇中已发现10个Pax基因家族成员, 它们对果蝇胚胎发育及成虫组织器官的分化有非常重要的调控作用。文章结合最新的研究进展, 就果蝇中Pax基因的结构、表达模式和主要功能做一简要综述。     

MADS-box基因在植物发育中的功能

MADS-box基因是一类序列特异的调节基因家族,是同源异型基因。它编码的蛋白质是一类转录因子,在植物的发育尤其在花器官的发育调控中起作用。文章介绍MADS-box基因调控植物开花的作用模式、MADS-box基因间的相互调控以及MADS-box基因功能的研究进展。     

心脏发育的基因调控

心脏发育是一个复杂的过程.在脊椎动物和无脊椎动物果蝇中驱动早期心脏分化的基因具有惊人的相似性.以果蝇、斑马鱼、小鼠等作为模式动物,以心脏的发育过程为主线,探讨了心脏发育的基因调控的研究进展.     

小鼠着床前胚胎发育中调控因子的时序表达及功能

哺乳动物着床前胚胎发育最基本的问题之一是高度分化的卵母细胞如何过渡到全能性的卵裂球。这一转换过程受到了多种调控因子正或负的调控作用,这些特定调控因子在着床前胚胎发育过程中呈现出较为显著的时空表达特征,它们对早期胚胎的进一步正常发育有重要的作用。研究这些调控因子在着床前胚胎发育中的表达模式和调控机制,将有助于我们对早期胚胎发育机制的进一步了解。作者主要对近些年来有关生长因子与细胞因子（如：PAF、IL－1、IGF、MIF）以及特定转录因子（如：SP1、TBP、mTEF、eIF、myc、c-jun等）在小鼠着床前胚胎发育中的时空表达及其相应功能的研究做一简要介绍。