3110009F21Rik基因在小鼠胚胎发育中的表达研究

目的:探讨小鼠胚胎发育过程中3110009F21Rik基因的时空特异性表达模式,为后续功能研究奠定基础。方法:对E15.5小鼠胚胎脑组织进行印记分析,检测基因的印记表达状态;应用全胚胎和组织原位杂交技术检测3110009F21Rik基因在E9.5~E15.5小鼠胚胎中的特异性时空表达模式。结果:印记分析显示3110009F21Rik基因在E15.5脑组织中为父母本等位基因双表达;原位杂交结果显示3110009F21Rik基因在E9.5~E15.5脑组织中持续表达,在E9.5~E11.5主要脏器中未检测到,但自E12.5开始在主要脏器中持续表达,随着发育进程进行,目的基因在胚胎骨骼中的相对表达水平逐步升高,至E15.5阶段大部分骨骼中都检测到目的基因表达。结论:3110009F21Rik基因在脑组织中的持续表达和表达模式的动态变化提示其可能参与胚胎发育过程中大脑神经网络的构建,其在软骨原基和软骨中的相对表达逐渐增强表明其可能参与了小鼠胚胎过程中骨的发育和形成及软骨分化。     

E1A激活基因阻遏子表达与小鼠胚胎血管发生的关系

目的探讨E1A激活基因阻遏子(CREG)蛋白表达与小鼠动脉形态学发生的关系,了解CREG蛋白在血管发育中的生物学作用。方法制备E9.5d-E18.5d胎鼠、新生1d、28d和2月成鼠不同脏器功能血管的石蜡组织切片,观察主动脉发生过程中的形态学变化;采用免疫组化染色法观察不同发育时相的血管细胞中CREG蛋白和血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)标记物肌动蛋白(SMα-actin)的表达变化。结果HE染色显示E9.5d的胚胎血管由单层血管内皮细胞构成,免疫组化显示CREG表达阳性,主要定位于血管壁的单层内皮细胞中,SMα-actin表达为阴性;E10.5d的胚胎血管内皮细胞周围开始出现少量SMα-actin表达阳性的原始VSMCs,同时CREG蛋白表达,定位与SMα-ac-tin蛋白一致。自E12.5d开始SMα-actin蛋白在血管中膜VSMCs中表达增强并持续至成年。CREG蛋白在三层结构的血管细胞中均为阳性表达,其表达强度在E15.5d达到最高,E18.5d表达下降并维持至成年。进一步分析CREG蛋白在成年鼠心、肺、脾和肾等多个脏器血管中的分布,发现所有脏器血管细胞均表达CREG,但表达丰度明显不同,在储存血管和分配血管中CREG蛋白呈高表达,在调节血管中低表达。结论CREG蛋白在小鼠胚胎血管发育早期、持续表达的特点及其在不同脏器功能血管中表达的差异,提示CREG蛋白可能通过调控并维持血管细胞,特别是VSMCs的分化,参与了胚胎血管发生的调控。     

人类锌指结构新基因ZNF18的克隆和表达谱分析

在很多转录因子中发现的锌指结构,被认为在人类心脏的发育和相关疾病的发生过程中发挥重要的作用。本文报道了克隆和表达分析人类新的锌指蛋白基因ZNF18。该基因cDNA长2 767 bp,编码一个有549个氨基酸的蛋白,这一蛋白含有一个SCAN结构域,一个KRAB结构域和5个连续的C2H2型锌指结构域。ZNF18蛋白与小鼠Zfp535有77％的同源性。ZNF18基因定位于人染色体17p12~p13,包含9个外显子和8个内含子。以ZNF18全长编码区为探针进行Northern杂交,结果显示ZNF18在成体小鼠各组织中广泛表达,但在心脏中低丰度表达。整体原位杂交结果显示,ZNF18基因在小鼠胚胎的表达有很高的动态性。ZNF18主要在E7.5小鼠胚胎的胚外组织表达,E8.5出现了胚胎躯干前端表达。ZNF18从E9.0开始在胚胎的心脏和尾部表达,尤其在E10.5胚胎的心脏高丰度表达。这提示ZNF18基因与心脏发育过程可能有密切的关系。     

Ypel3基因在小鼠胚胎发育中的表达与调控

目的:探讨小鼠胚胎发育过程中Ypel3基因的时空特异性表达与调控,为后续功能研究奠定基础。方法:选取胎龄(E)10.5、12.5、14.5、16.5和18.5 d的小鼠胚胎,利用荧光定量RT-PCR技术研究Ypel3基因mRNA的时序性动态表达谱;采用原位杂交技术观察Ypel3基因mRNA在胚胎发育E11.5和E15.5的空间表达谱;应用定量RT-PCR技术检测表观遗传学修饰对Ypel3基因mRNA表达丰度的影响。结果:定量RT-PCR表明该基因从胚胎发育的早中期开始表达,到出生前表达量呈逐渐升高趋势;原位杂交显示E11.5信号出现在脑和心脏中,E15.5信号在脑、舌、心、肺、胸腺、肝、肾等主要脏器中均有表达;甲基化转移酶抑制剂5-氮胞苷(5-Aza)处理的Neuro-2a(N2a)细胞中,Ypel3的表达水平未产生显著变化,而去乙酰化酶抑制剂4-苯丁酸(4-PBA)处理后该基因表达显著升高,5-Aza和4-PBA联合处理后表达水平进一步升高。结论:Ypel3基因在小鼠胚胎发育各阶段有广泛的表达,提示其具有重要作用,且该基因的表达可能受到组蛋白乙酰化的调控。     

Gm2052基因在小鼠胚胎发育中表达的初步研究

目的:研究预测的编码蛋白基因Gm2052在小鼠胚胎发育阶段的表达模式,为进一步了解该基因的功能奠定基础。方法:通过全胚胎原位杂交技术、组织切片原位杂交技术及半定量RT-PCR方法,对预测的Gm2052基因在小鼠胚胎发育中后期及在新生小鼠中的表达情况进行初步分析。结果:全胚胎原位杂交显示,在E10.5小鼠胚胎中,Gm2052仅在脑中表达;当小鼠胚胎发育至E13.5时,Gm2052在脑、舌、肺、肝脏、胰腺等组织中均有表达。半定量RT-PCR结果显示,在小鼠胚胎中后期(E15.5和E18.5)及新生小鼠(出生后第9 d)中,Gm2052呈动态表达模式。结论:预测基因Gm2052与小鼠脑的发育密切相关,并可能参与小鼠肺、肝脏及胰腺等主要脏器胚期的发育。     

Cx43基因在人类及小鼠胎心发育中的时空表达规律

目的　检测Cx4 3在人类和小鼠的胚胎心脏的表达 ,了解该基因在心脏发育过程中的表达规律。方法　选取人类 6～ 18孕周正常胚胎或胎儿心脏 6 3例 ,小鼠孕龄 9 5～ 16 5d胚胎心脏 6 4例 ,采用免疫组化法显示Cx4 3基因在心脏的表达。结果　早期人类胚胎心脏中 ,Cx4 3在心室肌中没有表达 ,心房肌表达微弱 ,原始小梁网中表达很高 ,随着胚胎发育 ,在心房和心室的表达逐渐增强 ,小梁网的表达在胚胎 13～ 14周达到高峰。室间隔的肌部表达量较弱 ,膜部室间隔不表达。房室瓣和大动脉根部管壁Cx4 3没有明显表达。除了在大动脉管壁表达不同 ,小鼠胚胎心脏表达规律与人类基本相同。结论　Cx4 3对于胚胎心脏的发育至关重要。     

小鼠心脏发育的形态学研究

目的建立小鼠心脏正常发育的时间表以及对应的形态学特征模式.方法小鼠胚胎ED8.5、ED9.5、ED10.5、ED11.5、ED12.5、ED14.5、ED16.5、ED18.5和P1(postnatal day)(出生后1 d的仔鼠)标本,进行整体或心脏部位不同轴向切片,HE染色,采用PCTV图像分析系统,对各时相小鼠心脏形态发育特征进行研究.结果 ⑴细胞结构发育的时空模式:① ED8.5时,生心板形成;ED9.5时,心肌细胞呈不规则的纺锤形,细胞的大小多样化,细胞核小;ED10.5时,小血管和着色较浅的肌原纤维出现,细胞之间连接较松;ED11.5时,心肌纤维排列较紧,纵断面上呈细长形,横断面上呈不规则多角形;ED12.5时,细胞核着色更清晰,心肌细胞形状逐渐规则,细胞之间紧密连接,同时闰盘结构出现在心室心肌细胞.②ED12.5时心肌小梁结构第一次在心室出现,ED14.5时增厚,而在心房少见心肌小梁.⑵心室结构的形成和心脏发育的成熟:①心肌间充质网络结构在ED10.5的心室中明显呈现,随着它的发育,心室的心内膜在ED11.5出现,心室心外膜可以辨认.②房室隔在ED12.5完全形成,心内膜垫在ED12.5开始发生并快速发育,促进室间隔在ED14.5完全形成.③心包膜在ED16.5可明显辨认,心包膜腔形成,此时近段流出道心内膜垫完全心肌细胞替换.结论肌原纤维细胞和心肌间充质细胞同时在ED10.5出现,提示肌原纤维对心肌细胞的成型和心肌化起作用.细胞的结构变化和心肌层的成熟过程,显示小鼠心脏部位成熟时间的不同,心室成熟相对较晚.     

对与小鼠胚胎发育相关的印记基因Mcts2的研究

目的：对与小鼠胚胎发育相关的印记基因Mcts2表达模式及生物学功能做初步的分析。方法：采用切片原位杂交,全胚胎原位杂交,Northern blot和real-time PCR对该基因进行了表达谱的分析。结果：切片原位杂交结果显示Mcts2基因在E13.5和E15.5胚胎中的脑、舌、心脏、肺脏、肝脏、肾脏等重要脏器中都有普遍表达。全胚胎原位杂交结果显示Mcts2基因在E10.5胚胎中的前脑、前肢、尾芽中出现较强的信号,其他部位信号较弱。Northern和Real-time PCR实验分析了Mcts2基因在E12.5,E15.5,E18.5胚胎和新生小鼠的脑、心脏、肺脏、肝脏和肾脏中的表达谱,发现Mcts2基因在这几个主要发育时期都有普遍表达,在E15.5胚胎中表达信号最为强烈。结论：Mcts2基因在小鼠胚胎的发育的各主要时期的重要脏器中都有普遍的表达,提示该基因在小鼠胚胎发育过程中起到了重要的作用。     

成对框基因2蛋白在C57BL/6J小鼠脑发育进程中的表达

目的 研究正常C57BL/6J小鼠脑发育进程中的组织形态学变化以及成对框基因2(Pax2)蛋白在胚胎期和出生后脑组织中的表达规律。方法 取C57BL/6J小鼠胚胎期11.5 d、13.5 d、15.5 d的胎鼠头部和胚胎期17.5 d、出生后0 d、7 d、14 d和30 d小鼠的全脑组织进行石蜡包埋,连续矢状位切片后进行HE染色和免疫组织化学染色。结果 胚胎期11.5d可见小鼠完整的5个脑泡结构,15.5 d大脑皮质出现5层结构,小脑皮质外颗粒层明显可见。出生后各脑区按照时空顺序继续发育,到P30大脑皮质和小脑皮质均发育成熟出现典型的结构特征。Pax2蛋白在脑组织中的表达主要定位于细胞核和神经纤维上,在胚胎期的表达主要集中在脑桥延髓部位且呈弥漫性表达,E13.5达到高峰,出生后在脑桥延髓的表达逐渐减弱,但在小脑中的表达较胚胎期增强;E13.5时在小脑内开始少量表达,P7时达到高峰,P14后表达量逐渐降低;Pax2蛋白在外颗粒层中于E17.5时开始表达,出生后主要在内颗粒层和髓质中强烈表达,到P30时表达减弱,仅分布在内颗粒层中。结论 小鼠脑发育在一定的时空顺序下,经历了一个复杂的过程...     

先天性肛门直肠畸形大鼠后肠发育中Fibronectin与Laminin β1的表达及意义

该文采用全反式维甲酸(ATRA)构建SD大鼠肛门直肠畸形模型(n=32),探究FN1(fibronectin 1)与LAMB1(laminin β1)在大鼠胚胎后肠发育过程的表达及意义。对照组与模型组均于E11.5~E16.5、E18.5、E20.5剖宫取胎,记录胎鼠身长、体质量、尾长、大体形态。qRT-PCR、Western blot、免疫组织化学检测FN1与LAMB1 mRNA及蛋白在对照组及模型组胚胎后肠发育中的表达。对照组生长发育指标在各个时间点均优于模型组,差异具有统计学意义(P<0.05)。FN1与LAMB1在胚胎后肠发育中呈连续动态表达。对照组中,qRT-PCR、Western blot、免疫组织化学结果显示二者表达高峰为E15.5,主要均匀分布于泄殖腔上皮黏膜层和基底膜。在模型组中,二者mRNA和蛋白表达水平在E11.5~E16.5均显著上调,表达高峰较对照组滞后出现在E16.5,差异具有统计学意义(P<0.05),免疫组织化学结果提示,二者在泄殖腔中呈现出高表达和分布不均匀的改变。与对照组相比,ATRA诱导的肛门直肠畸形模型组胚胎生长发育滞后,后肠发育中FN1与LAMB1表达上调且峰值延迟,可能与先天性肛门直肠畸形发生有关。     

Stimulation of DNA replication from the polyomavirus origin by PCAF and GCN5 acetyltransferases: acetylation of large T antigen

The PCAF and GCN5 acetyltransferases, but not p300 or CBP, stimulate DNA replication when tethered near the polyomavirus origin. Replication stimulation by PCAF and GCN5 is blocked by mutational inactivation of their acetyltransferase domains but not by deletion of sequences that bind p300 or CBP. Acetylation of histones near the polyomavirus origin assembled into chromatin in vivo is not detectably altered by expression of these acetyltransferases. PCAF and GCN5 interact with polyomavirus large T antigen in vivo, PCAF acetylates large T antigen in vitro, and large T-antigen acetylation in vivo is dependent upon the integrity of the PCAF acetyltransferase domain. These data suggest replication stimulation occurs through recruitment of large T antigen to the origin and acetylation by PCAF or GCN5.     

Fluorescence analysis of a dynamic loop in the PCAF/GCN5 histone acetyltransferase

PCAF and GCN5 are histone acetyltransferase (HAT) paralogs which play roles in the remodeling of chromatin in health and disease. Previously, a conformationally flexible loop in the catalytic domain had been observed in the X-ray structures of GCN5 in different liganded states. Here, the conformation and dynamics of this PCAF/GCN5 alpha5-beta6 loop was investigated in solution using tryptophan fluorescence. A mutant human PCAF HAT domain (PCAF(Wloop)) was created in which the natural tryptophan (Trp-514) remote from the alpha5-beta6 loop was replaced with tyrosine and a glutamate within the loop (Glu-641) was substituted with tryptophan. This PCAF(Wloop) protein exhibited catalytic parameters within 3-fold of those of the wild-type PCAF catalytic domain, suggesting that the loop mutation was not deleterious for HAT activity. While saturating CoASH induced a 30% quenching of Trp fluorescence in PCAF(Wloop), binding of the high-affinity bisubstrate analogue H3-CoA-20 led to a 2-fold fluorescence increase. These different effects correlate with the different alpha5-beta6 loop conformations seen previously in X-ray structures. On the basis of stopped-flow fluorescence studies, binding of H3-CoA-20 to PCAF(Wloop) proceeds via a rapid association step followed by a slower conformational change involving loop movement. Time-resolved fluorescence measurements support a model in which the alpha5-beta6 loop in the H3-CoA-20-PCAF(Wloop) complex exists in a narrower ensemble of conformations compared to free PCAF(Wloop). The relevance of loop dynamics to PCAF/GCN5 catalysis and substrate specificity are discussed.