多能性转录因子OCT4和SOX2在体外发育的小鼠2-细胞胚胎的表达与定位

为探讨多能性转录因子OCT4和SOX2在昆明小鼠(Mus musculus)2-细胞胚胎发育过程中与2-细胞胚胎阻滞发生的相关性,本研究应用实时荧光定量PCR技术检测了小鼠卵母细胞及在M16培养液中培养的不同发育阶段体外受精胚Oct4和Sox2基因的表达,并利用实时荧光定量PCR和免疫荧光技术比较了2-细胞胚、2-细胞阻滞胚和4-细胞胚的OCT4和SOX2的表达与定位。采用ANOVA对实验所得的数据进行分析,P0.05被认为是具有显著性差异。研究结果显示,2-细胞胚只有24.8%发育成4-细胞胚,75.2%的2-细胞胚发生了阻滞。Sox2和Oct4的m RNA在MⅡ期卵母细胞、原核胚、2-细胞胚、4-细胞胚、桑椹胚和囊胚中都有表达。Oct4 m RNA的表达水平在4-细胞胚显著高于2-细胞胚和2-细胞阻滞胚(P0.05),Sox2 m RNA的表达水平在2-细胞胚显著高于2-细胞阻滞胚和4-细胞胚(P0.05),而后两者之间没有差异(P0.05)。OCT4蛋白在2-细胞胚和4-细胞胚中与核共定位,但在2-细胞阻滞胚中弥散存在于胞质中。SOX2蛋白在以上3类胚胎中始终定位于细胞核。上述结果提示,转录因子OCT4和SOX2的表达和定位与小鼠2-细胞胚胎发育阻滞相关,母源性SOX2表达的维持对胚胎合子基因组激活(ZGA)的发生具有重要作用,母源性OCT4的异常定位可能影响了合子基因组激活相关基因的激活,而合子中Oct4的表达影响合子基因组激活后胚胎的发育。     

Aurora 激酶A调节小鼠受精卵早期发育

Aurora激酶是参与细胞周期调节的重要激酶,已成为肿瘤研究领域的热点．近年来有研究表明, Aurora激酶A(Aurora kinase A,AURKA)对卵母细胞减数分裂也起到重要的调节作用,但对其在哺乳动物早期胚胎发育中的研究鲜有报道．本研究利用显微注射向受精卵中导入干扰AURKA表达的质粒,观察了AURKA表达敲低对小鼠受精卵早期发育的影响,并检测丝裂原活化蛋白激酶（mitogen activated protein kinase,MAPK）通路抑制后,小鼠受精卵卵裂及AURKA表达与活性变化．实验结果表明,干扰AURKA的表达可导致受精卵发育停滞和异常分裂．MAPK通路的抑制亦可破坏受精卵正常卵裂,并下调AURKA的蛋白表达及活性．实验结果提示,AURKA是小鼠受精卵早期发育所必需的,并与MAPK通路的激活相关．     

卵母细胞和早期胚胎特异的皮质下母源效应复合体

从卵母细胞成熟后到胚胎合子基因组激活之前,基因转录处于沉默状态.在此期间,胚胎的生命活动主要受母源效应基因调控.受到研究材料和技术的限制,哺乳动物母源效应基因研究长期进展缓慢.近期研究发现,在小鼠(Mus musculus)卵母细胞和早期胚胎中特异存在皮质下母源效应复合体(SCMC).SCMC是由多种母源效应蛋白组成的巨型蛋白复合体,它是小鼠早期胚胎发育必需的.后续研究证明,SCMC不仅可以用于鉴定小鼠中新的母源效应基因,同时有助于其他母源效应基因作用机制的阐明,还可用于其他哺乳动物早期胚胎发育调控机制研究.此外,SCMC可能存在于人类中,其组分基因的突变与临床上一些未明原因的不孕症或出生后疾病相关.以上研究表明,SCMC可能是哺乳动物母源调控过程中的重要调节枢纽.目前SCMC已经成为哺乳动物母源调控研究的重要内容,相关研究明显推动了哺乳动物母源调控领域的发展.     

母型mRNAs及其功能

早期的胚胎发育是受母型基因调控(Mat-crnal regulation)的,有关的发育信息按母型mRNAs形式被早期胚胎继承下来,并由这些mRNAs衍生的蛋白质调控发育过程,直至合子型基因被活化,过渡为合子型调控(Zygoticregulation,Paternal regulation)。所以母型信息的存在形式和功能,母型mRNAs的翻译     

果蝇胚胎背腹图式的早期形成

果蝇卵的背腹极性和胚胎的背腹组织图式依赖于不同的背腹图式基因。在卵细胞发生中,背腹雌性致死基因最早表达,并可能通过生殖细胞和体细胞间的信息交流,使营养细胞和卵泡细胞分别在适当位置围绕卵细胞。雌性致死基因突变体的卵室中,3种细胞的异常分布使卵细胞外壳失去正常背腹极性。并且通过卵细胞内母体效应基因产物在背腹轴上异常分布,使胚胎发育成背方化或腹方化。母体效应基因cac的产物可能与d1蛋白结合,而使d1蛋白在留细胞质内。d1组其它基因产物通过蛋白酶解过程,将d1蛋白从cac复合体中解离,并转移到卵裂核内,形成从腹方到背方的形态发生原浓度梯度。不同浓度的核内d1蛋白能够抑制或激活不同的合子背腹基因的表达。在背腹轴水平上不同区域表达的合子基因产物最后通过调节组织分化基因,而决定局部的囊胚细胞向着不同类型的组织分化,形成正常的背腹组织图式。     

AURKB与MAPK参与调控小鼠受精卵早期发育

Aurora 激酶是肿瘤研究领域的热点, 近年来有研究表明该激酶家族在卵母细胞减数分裂中也起着重要的调节作用, 但对于其在哺乳动物早期胚胎发育中的研究鲜有报道. 本研究通过实时荧光定量PCR、免疫印迹、免疫荧光检测了Aurora 激酶 B(Aurora kinase B, AURKB)在小鼠受精卵中的表达和定位, 运用RNA 干扰技术观察了AURKB 功能缺失后对小鼠受精卵发育早期的影响, 并检测丝裂原激活蛋白激酶 (mitogen-activated protein kinase, MAPK)通路抑制后小鼠受精卵卵裂及AURKB 表达、 活性变化. 结果表明, 在小鼠受精卵第一次卵裂进程中, G2/M 期为AURKB 的稳定表达时相, 其蛋白在G1/S 期少量分布于细胞浆, G2 期聚集于染色质周围, 进入有丝分裂后分布于全细胞. AURKB 的功能缺失可导致受精卵发生异常分裂. MAPK 通路的抑制亦可破坏受精卵的正常卵裂, 并下调AURKB的蛋白表达及活性. 结果提示, Aurora 激酶B 是小鼠受精卵早期发育所必需的, 并与MAPK 通路的激活相关.     

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。     

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     

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。     

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.     

斑马鱼中囊胚过渡调控机制

斑马鱼中囊胚过渡(MBT)始于受精卵的第10次卵裂,此时亦伴有细胞周期延长,分裂同步性丧失,合子型基因开始转录活化,胚胎细胞开始具备运动迁移能力等现象。斑马鱼MBT。的发生依赖于胚胎细胞的核质比,胚胎细胞周期中的G1时相则只有在合子型基因组开始被转录活化后才能出现。细胞周期检验点的激活可能也是受转录调控的,但中期检验点对DNA复制抑制状态的响应不仅在MBT前后、甚至在MBT前的不同阶段也可能有具体作用途径的差异。活化的P38蛋白在胚胎中的不对称分布是维持卵裂阶段细胞分裂同步性的关键因素。尽管大规模的合子型基因的表达发生在MBT开始后,也有少数与胚层分化有关的合子型基因是在MBT。前表达的,还有一些既有母型表达也有合子型表达的基因在MBT前后分别参与不同的信号途径来调控胚胎的发育与分化。     

腺病毒—基因工程疫苗的重要载体

腺病毒(Adenovirus,简称Ad)是一种DNA病毒,基因组长32～36kb,不同血清型的基因组大小有所不同。目前对Ad2和Ad5等主要血清型的基因背景研究得较为深入,病毒的转录分为早期(Early)和晚期(Late),早期包括E1a,E1b,E2a,E2b,E3和E4,早期表达蛋白的主要功能是调节基因表达和DNA复制;晚期转录包括L1～5,晚期蛋白主要是毒粒成分和病毒包装蛋白。病毒启动子转录频率和RNA的加工受病毒编码蛋白的调节。     

背瘤丽蚌胚胎发育的初步研究

用显微技术研究了背瘤丽蚌(Lamprotula leai)胚胎发育和钩介幼虫结构。结果表明,背瘤丽蚌卵为均黄卵,受精卵分布在雌蚌内、外鳃腔中进行胚胎发育;胚胎发育同步;胚胎发育过程包括受精卵、卵裂期、囊胚期、原肠期、膜内钩介幼虫期和钩介幼虫期;卵裂为螺旋不等完全卵裂;未受精的成熟卵在鳃腔内退化;胚胎发育期与胚胎、外鳃和内鳃颜色相关;怀卵母蚌胚胎在外界环境变化时容易全部流产。分析认为背瘤丽蚌胚胎发育期的繁殖特征可指导人工苗种生产。     

受翻译调节的肿瘤蛋白的结构与功能

受翻译调节的肿瘤蛋白（translationally controlled tumor protein, TCTP）是一种普遍存在并且大量表达的蛋白,在进化上高度保守,与其它任何蛋白家族均未显示出明显的序列同源性.该家族的蛋白基本上都具有TCTP1和TCTP2两个特征结构区.TCTP与Mss4/Dss4(mammalian suppressor of Sec4)蛋白家族结构相似,二者构成结构超家族.TCTP的合成受到钙、真核翻译起始因子eIF4E(eukaryotic translation initiation factor 4E)和双链RNA依赖的蛋白激酶(dsRNA dependent protein kinase,PKR)的调节.具有与钙结合,与微管蛋白结合,抗细胞凋亡,抑制翻译,促进组胺释放等生物学活性.另外,它还可作为肿瘤逆转的靶标.系统发育分析提示,在真核细胞进化中, TCTP的直向同源基因起源于1.0×109年前.本文对TCTP的分子特点, 生物学功能及其研究现状进行了综述.     

人辅助性T细胞分化过程中长非编码RNA的表达和功能

<正>长非编码RNA(long noncoding RNAs,lncRNAs)是一种长度大于200个碱基,且由于序列中含大量的终止密码因此基本不会翻译成为蛋白的RNA。哺乳动物基因组预计可以编码超过10,000个长非编码RNA。长非编码RNA发挥作用的方式包括转录激活或抑制蛋白编码基因、与mRNA结合影响其翻译、与蛋白结合影响其功能等等,进而参与机体的多种生理和病理过程。已报导在人体和动物模型中,长非编码RNA水平的升高或降低与多种病生理状态相关。初始T细胞分化为效应辅助性T细胞包括TH1,TH2和TH17等亚型。不同亚型的辅助性T细胞表达不同的关键转录因     

小鼠胚胎ZGA中的基因表达及调控机制

哺乳动物早期胚胎发育的关键事件之一就是合子型基因激活,它决定着胚胎的正常发育与否。早期ZGA的起始必须依赖于源自母亲的母型蛋白,而这些蛋白的翻译后修饰过程,尤其是蛋白质磷酸化过程在ZGA中起重要作用。在小鼠中,伴随2细胞胚胎的形成,ZGA发生时选择性激活基因往往需要增强子的作用。由于合子钟以及2细胞胚胎期的转录抑制环境的影响,避免了那些应该在胚胎发育后期表达的基因的成熟前表达,使它们能按正确的发育时空顺序被选择性激活。目前,已经发现了在ZGA初期被激活的一些合子型基因,诸如hsp70、eIF-4C、U2afbp-rs等,对它们的研究已有了新的进展。     

番木瓜eIF4E和eIFiso4E基因嵌合hpRNA载体一步快速构建及沉默效果的研究

番木瓜环斑病毒(Papaya ringspot virus,PRSV)严重威胁番木瓜种植业的发展,且目前没有十分有效的防治办法。病毒侵染植物依赖寄主因子的协助,真核翻译起始因子4E(eukaryotic initiation factor 4E,eIF4E)是多种RNA病毒侵染植物的必需因子。以番木瓜eIF4E家族基因为研究对象,构建同时干扰其eIF4E和eIFiso4E基因的发卡RNA(hairpin RNA,hpRNA)载体,并将其导入到番木瓜叶肉原生质中。通过荧光实时定量检测发现,番木瓜中eIF4E和eIFiso4E基因的表达量分别下降了49.8%和67.6%,这为进一步研究番木瓜eIF4E家族基因对PRSV侵染的影响以及利用RNA干扰技术靶向植物基因的病毒防治新策略提供理论和实践依据。     

长链非编码RNA在雌性生殖系统中的调节作用

长链非编码RNA(long noncoding RNA,lncRNA)是一类转录本长度大于200个核苷酸(nt)的非编码RNA,其可被转录但通常没有编码潜能,不能翻译成为蛋白质,故早期被认为是基因组转录过程中形成的副产物。但是,近年研究发现,lncRNA并非"垃圾",可在转录、转录后修饰、翻译、翻译后修饰及表观遗传等多种层面调控基因的表达和蛋白活性。也有研究表明,lncRNA与雌性生殖系统疾病和肿瘤息息相关,并参与配子成熟、胚胎发育、X染色体失活等生殖生物学事件。本文就lncRNA在雌性生殖系统中的调节作用进行综述。     

小发夹RNA在稀有(鱼句)鲫胚胎中的表达

由小的干扰RNA(Small interfering RNA,siRNA)介导的RNA干扰(RNA interference,RNAi)是近年来快速发展的一种转录后基因沉默方法,已被广泛的应用于基因功能的研究,基因网络调控的探讨以及疾病的治疗等方面.多数的siRNA表达载体依赖RNA聚合酶Ⅲ启动子中的一种,操纵一段短发夹结构RNA(Small hairpin RNA,shRNA)在细胞或体内表达.这一类启动子主要包括人源和鼠源的U6启动子和人H1启动子等.为了探明鱼类自身的RNA聚合酶Ⅲ启动子是否能有效驱动shRNA在鱼体内表达,从而更好地利用RNAi进行鱼类基因功能和抗病毒研究,研究利用斑马鱼的H1和u6启动子以及草鱼的H1启动子,以草鱼呼肠孤病毒(Grass carp reovirus,GCRV)外衣壳蛋白VP7基因为靶基因,以增强型绿色荧光蛋白(eGFP)为报告基因,分别构建了三个shRNA表达载体:pZH1siGCRV-CMVeGFP、pZU6siGCRV-CMVeGFP和pCH1siGCRV-CMVeGFP.通过显微注射将三种表达载体分别导入稀有(鱼句)鲫(Gobiocypris rarus)受精卵中.由于siRNA片段很短,其表达检测非常困难,研究采用stem-loop RT-PCR方法,对稀有(鱼句)鲫胚胎发育不同时期的shRNA表达进行了检测.研究结果表明,采用的三种鱼类自身的RNA聚合酶Ⅲ启动子均能有效驱动GCRVsiRNA的表达;在取样的各个胚胎发育时期均能检测到GCRV siRNA的表达;stem-loop RT-PCR方法可以便捷检测siRNA的表达.研究构建的鱼类胚胎siRNA有效持续表达载体,建立的简易快捷siRNA检测方法,为进一步的抗GCRV转基因鱼研制以及siRNA的病毒复制干扰机制研究奠定了重要基础并提供有力的技术支撑.     

早期胚胎发育合子基因组激活调控

动物早期胚胎发育始于分化成熟的雌雄配子经受精后重编程为全能性合子。在胚胎发育的初期,合子基因组的转录水平处于静默状态,母源物质调控占据主导地位。随着胚胎发育的进行,母源物质会经历分阶段的降解,合子基因组开始逐渐激活转录,标志着早期胚胎发育从母源性调控向合子基因组调控的转变,也称为母源-合子转换（maternal-zygotic transition,MZT）。其中一个关键的转折性事件就是合子基因组激活（zygotic genome activation,ZGA）,ZGA的正确发生对于早期胚胎发育和细胞命运决定至关重要。然而,目前对于ZGA的调控因子和具体的分子机制仍知之甚少。研究表明,ZGA在不同物种中存在较大差异,可能受到DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA、染色质重塑以及ZGA相关因子等多种调控因素的影响。本文探讨了上述几种调控因素影响合子基因组激活的研究进展,对进一步研究早期胚胎ZGA的相关机制具有借鉴意义。