斑马鱼心脏标志基因TNC多克隆抗体的制备及表达研究

TNC是心脏发育的标志基因,但该基因在斑马鱼中的表达尚未研究。斑马鱼TNC基因基因的开放阅读框含有5132bp,编码1710个氨基酸,采用生物信息学结合PCR的方法获得了斑马鱼TNC基因的片段。将所得的PCR片段插入原核表达载体pGEX-4T-1中,并将重组质粒（pGEX-4T-1-TNC）转化大肠杆菌BL21;通过IPTG诱导表达GST—TNC融合蛋白,通过尿素洗涤沉淀蛋白并切胶回收纯化融合蛋白,免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体。Western blot和免疫组化分析表明,制备的抗体具有良好的高效价性和特异性。利用该抗体进行斑马鱼胚胎抗体染色分析表明,TNC蛋白在心脏组织中特异表达。     

斑马鱼中kdm4aa基因对低温耐受能力的影响

为了研究赖氨酸特异性去甲基化酶4aa(lysine demethylase 4aa, kdm4aa)在斑马鱼(Danio rerio)低温耐受能力中的作用,本研究通过实时定量PCR检测kdm4aa^-/-斑马鱼中kdm4其他家族成员的表达水平和低温处理后野生型(wild type, WT)斑马鱼中kdm4aa基因的表达水平;通过斑马鱼行为轨迹跟踪系统检测低温下kdm4aa^-/-幼鱼的运动能力;采用逐级降温方法检测kdm4aa^-/-斑马鱼低温耐受能力;通过DCFH-DA荧光探针、 ATP检测试剂盒、 Western blot检测低温下kdm4aa^-/-斑马鱼中活性氧(reactive oxygen species, ROS)、腺苷三磷酸(adenosine triphosphate, ATP)、磷酸化组蛋白H2A.X(gamma histone H2A.X,γH2A.X)和微管相关蛋白1轻链3(microtubule-associated protein 1 light chain 3, LC3)水平。...     

斑马鱼心脏发育候选基因Pygo1多克隆抗体的制备及检测

Pygo1是心脏发育候选基因,可能在斑马鱼心脏发育过程中起着重要的调控作用.利用生物信息学选择斑马鱼Pygo1基因抗原亲水区,将扩增出的PCR片段克隆到原核表达pGEMT-4T-1载体中,转入E.coli中后通过IPTG(Isopropylβ-D-thiogalactoside)分别诱导表达GST融合蛋白.蛋白经纯化分离后用于免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体.用Western Blot检测抗体的效价和特异性.     

斑马鱼胚胎发育过程中TGF-1基因的表达特征分析

为研究转化生长因子 (Transforming growth factor , TGF)1对斑马鱼胚胎发育的调控作用, 通过NCBI获得TGF-1基因序列, TGF-1 cDNA全长1571 bp, 编码377个氨基酸。系统进化树分析发现, TGF-蛋白按照不同的类型严格聚类, 斑马鱼TGF-1与其他鱼类的TGF-1聚集到一个分支, 在进化中非常保守。对斑马鱼胚胎进行RT-PCR和Real-Time PCR检测显示, TGF-1基因为母源表达基因, 在分节期之前的表达水平比较低, 而从咽囊期开始持续高水平的表达。胚胎整体原位杂交发现, TGF-1基因在斑马鱼24 hpf 胚胎中开始有特异信号出现, TGF-1基因的表达主要分布在腮弓、侧线原基、耳囊、嗅觉基板、心脏和前肾等处, 表明TGF-1基因可能参与斑马鱼胚胎免疫调节、循环系统发育和侧线形成。用低氧处理斑马鱼胚胎, 发现低氧处理24h后斑马鱼胚胎发育延迟。利用Real-Time PCR和胚胎整体原位杂交检测发现, 低氧处理后发育延迟的斑马鱼胚胎中TGF-1 mRNA表达量较常氧组显著降低。以上结果表明, TGF-1基因参与斑马鱼胚胎发育调控, 并且可能与低氧处理后斑马鱼胚胎发育延迟有关。研究结果将为深入研究斑马鱼TGF-1基因的功能奠定基础。       

斑马鱼心肌特异性启动子的克隆及其功能鉴定*

目的:探讨心室肌球蛋白重链(vmhc)基因启动子的心肌组织特异性.方法:利用PCR技术从斑马鱼基因组中克隆了vmhc编码区5’上游大小为1952bp的调控区域,应用酶切连接方法将vmhc启动子插入pGEFP-N1质粒,成功构建pEGFP-vmhc重组载体.再应用高保真DNA聚合酶PCR扩增包含vmhc启动子序列,增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因序列及3'UTR序列的基因片段,经过纯化后通过显微注射将vmhc-EGFP基因片段导入斑马鱼受精卵中.结果:注射后的斑马鱼心脏中出现绿色荧光,而其他部位无荧光出现.结论:vmhc启动子能够正确有效地驱动外源基因在斑马鱼心脏中特异表达,适合应用于心血管疾病的基因功能研究,基因靶向治疗等.     

荧光转基因斑马鱼Tg(ttn.2:EGFP)的构建

为了建立一种用于研究肌肉和心脏发育及其相关疾病的绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)转基因斑马鱼品系,本研究使用斑马鱼ttn.2基因编码区上游启动子序列和绿色荧光蛋白基因编码序列构建了重组表达载体,并将该载体和Tol2转座酶的加帽mRNA显微共注射入斑马鱼1-细胞期胚胎,通过荧光检测、遗传杂交筛选和分子鉴定等方法,成功建立了能稳定遗传的Tg(ttn.2:EGFP)转基因斑马鱼品系。荧光表达分析及原位杂交分析结果表明,绿色荧光信号在斑马鱼肌肉和心脏组织中特异表达模式与ttn.2基因的mRNA表达一致。通过反向PCR鉴定转基因表达载体在F1代斑马鱼品系中的随机整合位点,结果表明:No.33转基因品系的EGFP基因整合在斑马鱼的4号和11号染色体上,No.34转基因品系则整合在1号染色体上。该荧光转基因斑马鱼品系Tg(ttn.2:EGFP)的成功构建为肌肉和心脏发育以及相关疾病研究提供了一个新的理想实验模型。此外,绿色荧光强烈表达的斑马鱼品系还可以作为一种新的观赏鱼。     

鳙Sox基因克隆及序列进化分析

利用简并引物SoxN和Sox9在鳙基因组DNA中进行PCR扩增和产物克隆测序,并对序列进行同源性比较和系统进化分析。结果表明本文鉴定出鳙15个Sox基因HMG盒序列,分别属于SoxB、SoxC和SoxE组,依据斑马鱼同源基因将其分别命名为Sox1a、Sox1b、Sox2、Sox3、Sox4a、Sox4b、Sox9a、Sox9b、Sox10、Sox11b、Sox12、Sox14a、Sox14b、Sox19和Sox21a。基于鳙和斑马鱼 Sox1、Sox4和Sox9 基因核苷酸序列构建的系统进化树显示这3个Sox基因的复制时间发生在鳙和斑马鱼的分化之前,结果支持了鱼类特异的基因组复制假说。以Sox1a、Sox1b和Sox4基因为分子钟标记构建系统进化树探讨鳙和斑马鱼的分化时间,结果显示,同属于鲤科鱼类的鳙（鲤亚科）和斑马鱼（鱼丹亚科）在原始的鱼丹亚科鱼类中存在一个共同祖先,大约出现在63.7百万年前。研究结果为进一步研究鱼类Sox基因复制和基因组进化等问题提供了重要参考资料。       

低温压力下水通道蛋白1b(aqp1b)基因的表达及表观调控

水通道蛋白是(aquaporins,AQPs)介导水分子被动跨膜转运的内在膜蛋白。本研究发现在低温胁迫下斑马鱼胚胎成纤维细胞(ZF4)中aqp1b基因相对表达水平显著升高,为研究低温胁迫下斑马鱼水通道蛋白(aqp1b)基因的表达调控机制,采用染色质免疫共沉淀-实时荧光定量PCR(Ch IP-q PCR)法和甲基化DNA免疫沉淀-实时荧光定量PCR(Me DIP-q PCR)法,研究低温压力下ZF4细胞中aqp1b基因启动子区域组蛋白修饰和DNA甲基化水平的变化。Ch IP-q PCR分析表明:低温处理5 d后aqp1b基因启动子区域H3K4me3(激活性组蛋白修饰标志)修饰水平比对照组显著提高3.1倍(p0.05);而H3K27me3(抑制性组蛋白修饰标志)修饰水平比对照组显著降低2.1倍(p0.01)。Me DIP-q PCR分析表明:低温处理组aqp1b基因启动子区域甲基化水平比对照组显著下调7.3倍(p0.01)。研究表明,低温压力下ZF4细胞中aqp1b基因的表达受到了表观遗传机制调控以适应低温压力。     

重要转录因子FoxO3a在斑马鱼性腺中的表达分析

FoxO蛋白作为Forkhead Box家族的重要一员,在动物的生长发育、细胞分化、代谢、免疫和凋亡等方面起重要作用,研究发现FoxO蛋白是哺乳动物卵泡发育的重要调节因子.通过检测雌雄斑马鱼性腺中foxo3a基因的表达情况,初步研究FoxO在鱼类生殖发育中的作用.PCR和蛋白免疫杂交结果都显示foxo3a基因在斑马鱼雌性性腺中的表达量要明显高于雄性.这一结果提示,foxo3a基因在斑马鱼的卵巢发育中可能发挥重要作用.     

斑马鱼miR-196a-1基因敲除品系的构建

microRNA(miRNA)是一类内生的、长度约为19～23个核苷酸的非编码RNA,通过影响mRNA的稳定性和翻译,来参与基因表达的转录后调控。生物信息学分析表明该基因在各个物种中高度保守。为了阐明该基因在肠道发育中的作用,本文利用Cloning free CRISPR/Cas9基因编辑技术构建miR-196a-1基因敲除的斑马鱼品系。首先通过分析软件筛选出斑马鱼miR-196a-1基因的两个敲除位点,两个敲除位点相隔132 bp,利用PCR技术扩增miR-196a-1的向导DNA,再以向导DNA为模板转录得到miR-196a-1的sgRNA,将miR-196a-1基因的sgRNA和Cas9蛋白共同注射到斑马鱼胚胎1细胞期胚胎中。斑马鱼胚胎发育到36 hpf后进行基因编辑的有效性检测,研究结果显示,miR-196a-1基因出现102 bp碱基的缺失,表明CRISPR/Cas9系统对miR-196a-1基因的敲除有效。对其F0代、F1代、F2代进行筛选,成功获得斑马鱼miR-196a-1基因敲除品系,为研究miR-196a-1在肠道发育中的作用奠定了基础。     

myh6蛋白的表达、纯化及多克隆抗体制备

斑马鱼心脏发育模型中,myh6编码是一种促进心室心肌细胞扩张的转录因子。为了进一步研究myh6在心脏发育和心脏疾病发生中的功能,需要获得斑马鱼myh6蛋白并制备其抗体。从斑马鱼心脏组织中提取总RNA,通过反转录得到心脏组织特异表达基因的cDNA,PCR扩增得到myh6部分编码区序列,然后将其连接到pGEx_4T载体上获得原核表达。经酶切及测序鉴定后,转化BL21细菌,并用IPTG诱导表达融合蛋白,谷胱甘肽琼脂糖珠亲和纯化,将纯化的融合蛋白免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体,并用Western blotting检测抗体的特异性。结果显示,获得了myh6原核表达重组融合蛋白及高效价的特异性兔抗myh6多克隆抗体,为myh6功能的进一步研究提供了有力的工具。     

斑马鱼ANF基因的克隆及多克隆抗体的制备

心房钠尿肽ANF是钠尿肽家族中的一员,是心肌细胞分泌的一种循环激素,主要在心房组织分泌。生物信息学分析表明,斑马鱼ANF基因开放阅读框全长321bp,编码106个氨基酸,PCR扩增获得斑马鱼ANF基因全长。将所得的PCR片段插入原核表达载体pGEX-4T-1中,并将重组质粒(pGEX-4T-1-ANF)转化大肠杆菌BL21。通过IPTG诱导表达GST-ANF融合蛋白,经GST亲和层析法纯化后,免疫新西兰大白兔制备了多克隆抗体,Western blotting分析表明,制备的抗体具有良好的高效价性和特异性。     

Nodal蛋白的表达、纯化及多克隆抗体制备

斑马鱼心脏发育模型中Nodal编码转录因子调节心脏的左右不对称发育,为了进一步研究Nodal信号途径在心脏发育中的调控作用和心脏疾病发生的分子机制,需要获得斑马鱼Nodal蛋白并制备其抗体.采用从斑马鱼心脏组织中提取RNA,通过反转录得到心脏组织各种表达基因的cDNA为模板,PCR扩增得到Nodal部分编码区序列,然后将其连接到pET-28a载体上获得原核表达.经酶切及测序鉴定后,转化Rosseta细菌,并用IPTG诱导表达融合蛋白,Ni-IDA凝胶柱亲和纯化,将纯化的融合蛋白免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体,并用Western blotting检测抗体.获得了Nodal原核表达重组融合蛋白及高效价的特异性兔抗Nodal多克隆抗体,为Nodal功能的进一步研究奠定了基础.     

A kinetic and dynamic analysis of Foxp3 induced in T cells by TGF-beta

TGF-beta induces Foxp3 expression in stimulated T cells. These Foxp3 cells (induced regulatory T cells (iTreg)) share functional and therapeutic properties with thymic-derived Foxp3 regulatory T cells (natural regulatory T cells (nTreg)). We performed a single-cell analysis to better characterize the regulation of Foxp3 in iTreg in vitro and assess their dynamics after transfer in vivo. TGF-beta up-regulated Foxp3 in CD4(+)Foxp3 T cells only when added within a 2- to 3-day window of CD3/CD28 stimulation. Up to 90% conversion occurred, beginning after 1-2 days of treatment. Foxp3 expression strictly required TCR stimulation but not costimulation and was independent of cell cycling. Removal of TGF-beta led to a loss of Foxp3 expression after an approximately 4-day lag. Most iTreg transferred into wild-type mice down-regulated Foxp3 within 2 days, and these Foxp3 cells were concentrated in the blood, spleen, lung, and liver. Few of the Foxp3 cells were detected by 28 days after transfer. However, some Foxp3 cells persisted even to this late time point, and these preferentially localized to the lymph nodes and bone marrow. CXCR4 was preferentially expressed on Foxp3 iTreg within the bone marrow, and CD62L was preferentially expressed on those in the lymph nodes. Like transferred nTreg and in contrast with revertant Foxp3 cells, Foxp3 iTreg retained CD25 and glucocorticoid-induced TNFR family-related gene. Thus, Foxp3 expression in na?ve-stimulated T cells is transient in vitro, dependent on TGF-beta activity within a highly restricted window after activation and continuous TGF-beta presence. In vivo, a subset of transferred iTreg persist long term, potentially providing a lasting source for regulatory activity after therapeutic administration.