斑马鱼中囊胚过渡与背腹轴特化的调控

斑马鱼中囊胚过渡是由母型基因调控转向合子型基因调控的重要发育阶段,也是背腹轴特化的重要时间节点。受精卵中的母型因子决定了胚胎背腹轴区域的早期划分,并作为上游因子活化合子型背腹轴决定基因。中囊胚过渡后伴随着母型因子的降解和合子型基因的表达,参与背腹轴特化的信号分子也发生了有序更迭。此外,Wnt/β-catenin及Wnt/IP3-Ca~(2+)信号通路都参与了背腹轴特化,其中Wnt/β-catenin信号通路中的组分在中囊胚过渡前后均有存在,但在中囊胚过渡前或中囊胚过渡后将其过表达造成的背腹方化效应却绝然相反,更提升了中囊胚过渡在背腹轴特化进程中的特殊性。本文将围绕近年有关斑马鱼中囊胚过渡前后的母型及合子型调控因子、信号转导机制及生物学功能等研究进展作一综述。     

ripply1在斑马鱼早期胚胎背腹发育中的作用

目的探究ripply1基因在斑马鱼早期背腹轴发生过程中的作用。方法利用斑马鱼整封原位杂交技术揭示ripply1基因在斑马鱼早期胚胎发育过程中的表达模式,通过显微注射技术在胚胎1细胞期注射ripply1的mRNA来高表达Ripply1蛋白并在后期观察胚胎背腹标记基因的变化及胚胎形态变化。利用Tol2转基因技术构建ripply1启动子驱动的GFP转基因鱼。结果原位杂交结果显示ripply1基因在斑马鱼原肠早期胚盾期特异表达在胚盾处,即预定的背部。高表达ripply1后,在胚盾期背部标记基因表达范围扩大,腹部标记基因表达减弱,受精后24小时胚胎表现出严重的背部化表型:头部增大,腹部卵黄延伸减弱,尾部躯干及尾部区域减少,有的甚至形成了第二个体轴。得到的转基因鱼揭示ripply1母源表达,并且转录起始位点上游1200个碱基驱动的GFP能模拟内源基因的表达图式。结论 ripply1可能参与斑马鱼胚胎早期背腹轴的发生。     

颈卵器与植物演化

真核植物普遍存在着有性生殖的繁殖方式。苔藓植物与蕨类植物的雌性生殖器官均以颈卵器的形式出现 ,在裸子植物中 ,也有颈卵器退化的痕迹。因此 ,这 3类植物又合称为颈卵器植物。颈卵器是高等植物的重要雌性繁殖结构。如图 :颈卵器的外形呈烧瓶状 ,分为下部的腹部和上部的颈部 ,腹部膨大 ,内有卵细胞和腹沟细胞各 1 ;颈部狭窄 ,仅单层细胞构成 ,内有一列颈沟细胞。由于卵的成熟 ,促使颈沟细胞与腹沟细胞的破裂。精子游到颈卵器的附近 ,通过破裂的颈沟细胞与腹沟细胞而与卵结合。精子与卵结合后形成合子 ,合子分裂而形成胚 ,胚在颈卵器内发育…     

昆虫母体效应基因功能研究进展

本文主要综述了昆虫母体效应基因对后代生长发育的影响。目前发现昆虫母体效应基因可以诱导胚胎前后极性和背腹极性的形成、调节卵滞育、增强免疫力、影响后代型性分化和发育历期等。随着CRISPR等新技术的不断发展和应用,将会拓展母体效应基因功能研究的范围和深度,这将有助于开发新的技术去改善经济昆虫的性状和控制农业害虫的危害。     

鸡卯提取物促进293T细胞升高表达多能基因OCT4和NANOG

作者找到一种卵细胞提取物有促进293T细胞表达多能基因的作用,这将在细胞生物学有广泛的应用前景。提取鸡卵清、卵黄和全卵提取物,用于293T细胞的渗透诱导。在诱导后不同时间提取细胞的RNA,检测多能基因OCT4和NANOG的变化。在诱导后10d提取细胞的DNA,检测0c尉和NANOG基因甲基化位点的变化。卵清、卵黄和全卵提取物具有促进293T细胞生长的作用,三种提取物渗透诱导后的293T细胞OCT4和NANOG基因表达有不同程度的升高。OCT4和NANOG基因发生去甲基化,基因开放表达。鸡卵提取物具有促进293T细胞表达OCT4和NANOG基因的作用,有望成为诱导细胞向多能细胞转化的制剂。     

鸡卵提取物促进293T细胞升高表达多能基因OCT4和NANOG

作者找到一种卵细胞提取物有促进293T细胞表达多能基因的作用,这将在细胞生物学有广泛的应用前景。提取鸡卵清、卵黄和全卵提取物,用于293T细胞的渗透诱导。在诱导后不同时间提取细胞的RNA,检测多能基因OCT4和NANOG的变化。在诱导后10 d提取细胞的DNA,检测OCT4和NANOG基因甲基化位点的变化。卵清、卵黄和全卵提取物具有促进293T细胞生长的作用,三种提取物渗透诱导后的293T细胞OCT4和NANOG基因表达有不同程度的升高。OCT4和NANOG基因发生去甲基化,基因开放表达。鸡卵提取物具有促进293T细胞表达OCT4和NANOG基因的作用,有望成为诱导细胞向多能细胞转化的制剂。     

果蝇前后图式基因调控的层次性（下）

果蝇胚胎的前后极性和幼虫精细的体节图式是由一系列基因控制。这些基因在早期胚胎发育过程中显示不同的作用层次。首先,母性效应基因通过卵中编码的形态发生原,将胚胎分为前后极和两末端区。继而由体节缺口基因决定胚胎的第二次分区。在这基础上,体节成对基因和极性基因相继转录表达,分别决定重复体节的存在和每个体节的前后极性。最后,在体节基因活性影响下,由同源异型基因决定每个体节的特性。在果蝇早期发育中,正是由于上述不同层次的前后图式基因通过相互调节,按顺序在特定的空间相继表达,从而决定了幼虫规则体节的形成。     

猪小窝蛋白1（caveolin-1）的基因结构及在各组织中的表达分析

caveolin基因家族成员在基础细胞过程如细胞的形态调控、迁移以及肌肉细胞中基因的表达方面发挥着重要作用．本研究采用大白猪与广东蓝塘猪的背最长肌,利用mRNA差异显示技术对caveofin基因家族成员caveolin-1（Cav-1）进行了鉴定．同源分析结果表明,猪Cav-1蛋白的氨基酸序列中有一个caveolin结构域,并且该蛋白在不同物种间具有很高的保守性．RT-PCR分析发现,该蛋白在本实验所检测的猪心脏、肝、肾、大脑、脾、肺、背最长肌和背膘等8个部位组织中均有表达,其中背膘表达量最高．采用实时荧光定量PCR,首次证实该蛋白在蓝塘猪与大白猪的背膘及背最长肌中的表达量存在极显著与显著性差异,该结果表明Cav-1基因可能是一个胴体性状的候选基因．同时也说明,利用猪作为研究小窝蛋白在脂肪沉积中信号传导机制的动物模型将为未来研究提供非常有价值的信息．     

莴苣卵细胞、合子与原胚细胞中钙的分布

用焦锑酸盐沉淀法对莴苣开花前后的卵细胞、合子与原胚细胞中的钙颗粒分布变化进行了观察。结果表明,开花前三天,刚形成的卵细胞内钙颗粒很少,开花前二天的卵细胞内钙颗粒开始增多,开花前一天的卵细胞形成了大液泡,建立了极性,细胞内的钙颗粒又减少。开花后、受精前的卵细胞的钙颗粒主要聚集在细胞核中。受精后合子中的钙颗粒又明显增多,在核质中分布一些较大的钙颗粒,在珠孔端大液泡中聚集了较多的絮状钙。二胞原胚中的钙颗粒又开始减少,多胞原胚细胞中的钙进一步减少,但原胚表面分布一层丰富的钙颗粒。探讨了钙在卵细胞分化成熟、受精以及原胚发育初期中的作用。     

猪小窝蛋白1(caveolin-1)的基因结构及在各组织中的表达分析

caveolin基因家族成员在基础细胞过程如细胞的形态调控、迁移以及肌肉细胞中基因的表达方面发挥着重要作用.本研究采用大白猪与广东蓝塘猪的背最长肌,利用mRNA差异显示技术对caveolin基因家族成员caveolin-1(Cav-1)进行了鉴定.同源分析结果表明,猪Cav-1蛋白的氨基酸序列中有一个caveolin结构域,并且该蛋白在不同物种间具有很高的保守性.RT-PCR分析发现,该蛋白在本实验所检测的猪心脏、肝、肾、大脑、脾、肺、背最长肌和背膘等8个部位组织中均有表达,其中背膘表达量最高.采用实时荧光定量PCR,首次证实该蛋白在蓝塘猪与大白猪的背膘及背最长肌中的表达量存在极显著与显著性差异,该结果表明Cav-1基因可能是一个胴体性状的候选基因.同时也说明,利用猪作为研究小窝蛋白在脂肪沉积中信号传导机制的动物模型将为未来研究提供非常有价值的信息.     

动物胚胎发育早期母源性基因表达研究进展

动物早期胚胎发育是由贮存在受精卵内的母源性mRNAs和蛋白质控制的：卵母细胞成熟过程中母源性基因(maternal gene)表达并贮存产物．主要是由RNA和包装蛋白组成的RNP(ribonucleoprotein)颗粒．其中Y—box结合蛋白是主要的包装成分．它不仅参与了RNA的包装,并可能与RNP的亚细胞定位有关．卵子受精激发贮存的mRNA翻译并调节第一次卵裂。翻译起始因子eIF4E及其结合蛋白4E—BP(4E—binding protein)参与第一次卵裂的调节。母源性基因指导受精卵最初的数次卵裂．合子基因在随后的胚胎发育中起调控作用、母源性基因Tumorhead(TH)的表达产物TH蛋白能够影响所有卵裂球的增殖,而合子表达的TH蛋白具有外胚层特异性。     

小鼠一个新基因mLPTS的克隆、表达及亚细胞定位

利用EST拼接技术,RT－PCR及DNA序列测定,首次成功克隆了小鼠新基因mLPTS。获得的mLPTS基因片段长1244bp,编剧了一个由332个氨基酸组成的蛋白质。该蛋白质与人的LPTS蛋白有78％的同源性,LPTS基因是本实验室通过定位候选克隆策略获得的一个新的肝癌相关基因。它在肝癌组织中不表达或低表达,并参与细胞生长的负调控。小鼠mLPTS基因在小鼠的各个组织中都有表达,与人LPTS基因的表达组织分布相同。分析比较了LPTS蛋白在不同物种间的序列同源性,发现LPTS在进化上是高度保守的,是一个具有重要功能的基因。将mLPTS基因与绿色荧光蛋白EGFP融合构建真核表达载体,在中国仓鼠卵CHO细胞中表达,发现mLPTS基因表达产物位于细胞核仁中,为进一步研究该基因的功能及作用途径提供了重要信息。     

果蝇卵子发生中独特表达的蛋白

运用单抗技术我们制备了六个单抗,其中四个分别识别在果蝇卵子发生不同时间和空间表达的抗原。B2抗原最早出现,主要由包囊细胞和营养细胞合成。该抗原通过运输进入并定位在卵母细胞后区。F9抗原随后出现在卵细胞的后区。继而E8抗原表达并定位在卵细胞膜上。C3抗原表达最晚。主要分布在成熟卵的前后两端外侧的卵黄膜间隙中。这些抗原所具有的独特表达和分布图式提示它们在卵子发生中可能具有一定的独特功能。     

p38在小鼠着床前胚胎中的表达(简报)(英文)

探讨p38 MAPK在小鼠着床前胚胎期的表达图式,并对其作用作初步分析。用免疫印迹法分析胚胎全裂解物中的p38蛋白。为考察p38在着床前发育中的作用,在胚胎培养液中添加p38专一性抑制剂SB203580。此外对同位素标记的胚胎作双向电泳分析,示踪ZGA(zygotic gene acti-vation,合子型基因激活)标志物TRC的表达情况。在卵母细胞中能检测到低水平的p38蛋白,而在合子中的检测度更低,表明p38是贮存于卵母细胞内的母型转录物,自减数分裂期随其它母型转录物一起逐步降解。到2细胞中期p38蛋白的表达量开始恢复,在4细胞时达到顶峰,在8细胞时又跌落。p38蛋白在2到4细胞期的表达量上升提示该蛋白在小鼠着床前胚胎发育中可能发挥一定作用。经与p38抑制剂SB203580共培养后的2细胞中期胚胎中仍能清晰检测到TRC,因而以TRC为标志的ZGA对SB203580不敏感。SB203580同样不能阻止胚胎发育到桑椹胚期。     

热带爪蛙LAP家族基因在胚胎早期发育中的表达图式

LAP家族蛋白含有特征性的富含亮氨酸的重复序列和PDZ结构域.在脊椎动物和无脊椎动物中,LAP家族基因在细胞极性、上皮组织的动态平衡与肿瘤抑制等的调控中具有重要作用.在脊椎动物中,这一家族基因包括4个成员：densin,erbin,scribble和lano.本研究根据热带爪蟾（Xenopus tropicalis）的基因组与EST序列,推测了其LAP家族的4个基因,克隆了其基因片段并研究了它们在胚胎发育中的表达图式.爪蛙的LAP蛋白在结构上与其他脊椎动物中的同源蛋白相似.这4个基因均有母源性表达,在卵裂期胚胎动物极细胞中表达较强,到原肠胚期在动物帽细胞中可检测到.在胚胎发育晚期,这些基因在上皮细胞中表达较广,包括神经上皮、耳泡、视泡和前肾.上述结果表明,LAP基因可能参与调控爪蛙早期发育中的上皮细胞极性和形态发生.在爪蛙胚胎头部,erbin和lano具有相似的时空表达图式,这表明二者在体内的功能可能是相关的.     

HeLa细胞表达分泌重组eGFP—DPF-1在卵母细胞上的定位

将兔输卵管蛋白(DPF-1)基因连结于增强型绿色荧光蛋白(eGFP)基因5′端,构建了真核表达重组质粒(pEGFP-N1／DPF-1),转染HeLa细胞,获得稳定表达分泌融合蛋白eGFP—DPF-1的HeLa细胞株。该融合蛋白呈现的分子量达120KD,提示经翻译后修饰。取兔卵母细胞-卵丘细胞复合物(COC)、去除卵丘细胞后的卵母细胞或输卵管内的卵母细胞,与该株细胞共培养或培养于该株细胞条件培液中,观察兔输卵管蛋白在兔卵母细胞上的分布。结果显示DPF-1大量结合于卵母细胞透明带,先结合于透明带内层,然后维持在内层多外层少的分布状态上;在卵母细胞质膜表面则呈点状均匀分布。DPF-1在卵母细胞上的分布不受其周围颗粒细胞的阻碍,且颗粒细胞上未见有DPF-1结合的痕迹。本实验首次证实体外真核细胞表达分泌的输卵管蛋白能与卵母细胞结合,并借助绿色荧光蛋白作为示踪信号体外直接观察到该表达产物在卵母细胞上的动态分布,为进一步深入分析输卵管蛋白的功能提供了线索,也为研究输卵管内其他蛋白在配子／早胚上定位提供了可行的办法。     

HeLa细胞表达分泌重组eGFP-DPF-1在卵母细胞上的定位

将兔输卵管蛋白(DPF-1)基因连结于增强型绿色荧光蛋白(eGFP)基因5′端,构建了真核表达重组质粒(pEGFP-N1/DPF-1),转染HeLa细胞,获得稳定表达分泌融合蛋白eGFP-DPF-1的HeLa细胞株。该融合蛋白呈现的分子量达120 KD,提示经翻译后修饰。取兔卵母细胞-卵丘细胞复合物(COC)、去除卵丘细胞后的卵母细胞或输卵管内的卵母细胞,与该株细胞共培养或培养于该株细胞条件培液中,观察兔输卵管蛋白在兔卵母细胞上的分布。结果显示DPF-1大量结合于卵母细胞透明带,先结合于透明带内层,然后维持在内层多外层少的分布状态上;在卵母细胞质膜表面则呈点状均匀分布。DPF-1在卵母细胞上的分布不受其周围颗粒细胞的阻碍,且颗粒细胞上未见有DPF-1结合的痕迹。本实验首次证实体外真核细胞表达分泌的输卵管蛋白能与卵母细胞结合,并借助绿色荧光蛋白作为示踪信号体外直接观察到该表达产物在卵母细胞上的动态分布,为进一步深入分析输卵管蛋白的功能提供了线索,也为研究输卵管内其他蛋白在配子/早胚上定位提供了可行的办法。     

p38在小鼠着床前胚胎中的表达

探讨p38 MAPK在小鼠着床前胚胎期的表达图式,并对其作用作初步分析.用免疫印迹法分析胚胎全裂解物中的p38蛋白.为考察p38在着床前发育中的作用,在胚胎培养液中添加p38专一性抑制剂SB203580.此外对同位素标记的胚胎作双向电泳分析,示踪ZGA(zygotic gene acti-vation,合子型基因激活)标志物TRC的表达情况.在卵母细胞中能检测到低水平的p38蛋白,而在合子中的检测度更低,表明p38是贮存于卵母细胞内的母型转录物,自减数分裂期随其它母型转录物一起逐步降解.到2细胞中期p38蛋白的表达量开始恢复,在4细胞时达到顶峰,在8细胞时又跌落.p38蛋白在2到4细胞期的表达量上升提示该蛋白在小鼠着床前胚胎发育中可能发挥一定作用.经与p38抑制剂SB203580共培养后的2细胞中期胚胎中仍能清晰检测到TRC,因而以TRC为标志的ZGA对SB203580不敏感.SB203580同样不能阻止胚胎发育到桑椹胚期.     

p38在小鼠着床前胚胎中的表达（简报）

探讨p38 MAPK在小鼠着床前胚胎期的表达图式,并对其作用作初步分析。用免疫印迹法分析胚胎全裂解物中的p38蛋白。为考察p38在着床前发育中的作用,在胚胎培养液中添加p38专一性抑制剂SB203580。此外对同位素标记的胚胎作双向电泳分析,示踪ZGA(zygotic gene activation,合子型基因激活)标志物TRC的表达情况。在卵母细胞中能检测到低水平的p38蛋白,而在合子中的检测度更低,表明p38是贮存于卵母细胞内的母型转录物,自减数分裂期随其它母型转录物一起逐步降解。到2细胞中期p38蛋白的表达量开始恢复,在4细胞时达到顶峰,在8细胞时又跌落。D38蛋白在2到4细胞期的表达量上升提示该蛋白在小鼠着床前胚胎发育中可能发挥一定作用。经与p38抑制剂SB203580共培养后的2细胞中期胚胎中仍能清晰检测到TRC,因而以TRC为标志的ZGA对SB203580不敏感。SB203580同样不能阻止胚胎发育到桑椹胚期。