过表达Baff转基因斑马鱼的构建

目的体外克隆斑马鱼baff基因并分别构建pEGFP-C1-baff、pEGFP-N1-baff、pIRES2-EGFP-baff重组质粒,通过胚胎显微注射获得过表达baff的转基因斑马鱼,以探讨其作为人类SLE模型和用于SLE药物筛选的意义。方法通过RT-PCR法由斑马鱼脾脏克隆出斑马鱼baff基因全长807 bp蛋白编码区域,分别构建baff过表达载体pEGFP-C1-baff,pEGFP-N1-baff及pIRES2-EGFP-baff重组质粒,体外细胞转染并通过免疫印迹法验证蛋白表达后,通过胚胎显微注射过表达载体,GFP荧光跟踪并筛选阳性鱼。结果通过体外细胞转染实验与免疫印迹法验证了pEGFP-C1-baff,pEGFP-N1-baff转染后细胞Baff-GFP融合蛋白的成功表达,通过胚胎显微注射与GFP荧光筛选,成功获得过表达baff的转基因斑马鱼。结论本研究所构建pEGFP-C1-baff、pEGFP-N1-baff、pIRES2-EGFP-baff重组质粒均可通过显微注射获得过表达baff的阳性转基因斑马鱼,为进一步探讨其作为人类SLE疾病模型的意义及Baff拮抗药物的筛选奠定基础。     

人BAFF转基因斑马鱼的构建及早期免疫基因表达检测

目的建立人BAFF转基因斑马鱼模型,探讨其在自身免疫性疾病发病中的作用。方法RT-PCR法由人淋巴瘤细胞克隆了人BAFF基因全长855bp蛋白编码区域,构建表达人BAFF重组质粒Tol2-hBAFF,体外细胞转染并通过免疫印迹法验证蛋白表达。重组载体经显微注射斑马鱼受精卵后,GFP荧光跟踪并筛选阳性鱼。qPCR法检测早期免疫相关基因表达情况。结果人BAFF-GFP融合蛋白可成功表达,利用Tol2-hBAFF重组质粒显微注射斑马鱼受精卵可获得表达人BAFF的转基因斑马鱼,且表达人BAFF斑马鱼1dpf胚胎中TCRAC明显高表达,而Ikaros则表达量显著降低,表明在斑马鱼胚胎中表达人BAFF蛋白会造成早期淋巴系统中基因的过早表达。结论建立的表达人BAFF的转基因斑马鱼,可为系统性红斑狼疮等与BAFF功能亢进密切相关的自身免疫性疾病的治疗,及相关机制研究提供一种具有诸多优点的新型工具。     

应用2A肽策略构建双基因共表达转基因斑马鱼的研究

目的以Tol2为骨架载体,以绿色荧光蛋白(GFP)、Cherry为报告基因,探讨采用2A肽双基因载体构建策略构建单启动子双基因共表达质粒的方法;将B细胞刺激因子(BAFF)分别置于2A序列前后位置,分析位置效应对跨膜融合蛋白的表达与剪切的影响,探讨多基因共表达转基因斑马鱼构建技术。方法以In Fusion法将GFP-2A-Cherry序列构建到Tol2质粒上,所得p Tol-GFP-2A-Cherry质粒转染He La细胞、显微注射1-细胞期斑马鱼受精卵;倒置荧光显微镜观察He La细胞、斑马鱼幼鱼体内GFP与Cherry蛋白的表达,Western blot法验证GFP和Cherry蛋白的表达量与剪切情况;分别构建p Tol2-GFP-2A-BAFF与p Tol2-BAFF-2A-Cherry质粒,Western blot法检查BAFF的表达与剪切情况。结果 p Tol2-GFP-2A-Cherry质粒转染的He La细胞,GFP与Cherry均可单独表达且表达呈现时空一致性;GFP-2A-Cherry融合蛋白可被剪切为GFP与Cherry,且成等比例表达趋势。p Tol2-GFP-2A-Cherry质粒显微注射1-细胞期斑马鱼受精卵可获得可单独表达GFP与Cherry蛋白的转基因斑马鱼;p Tol2-GFP-2A-BAFF与p Tol2-BAFF-2A-Cherry于斑马鱼体内均有融合蛋白的表达,且BAFF序列位于2A序列后更易于融合蛋白的剪切。结论通过2A肽策略构建可实现在斑马鱼体内单一载体、单一启动子调控双基因表达目的。发现编码跨膜分泌蛋白的功能基因位于2A序列的不同位置会直接影响蛋白的剪切,功能基因位于2A序列后易于跨膜蛋白的剪切。     

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。     

四环素诱导肝脏特异表达绿色荧光蛋白转基因斑马鱼模型建立

目的探索tet-on四环素诱导表达系统在斑马鱼体内应用策略与技术路线,构建四环素诱导肝脏特异表达绿色荧光蛋白的转基因斑马鱼,为条件型功能基因研究及组织特异转基因斑马鱼疾病模型的建立奠定基础。方法构建肝脏特异启动子fabp10启动rt TA蛋白表达的重组质粒pfabp10-rt TA,联合p TRE-Tight-BI-Ac GFP1质粒转染He La细胞后给予doxycycline诱导,Western blot法验证;pfabp10-rt TA联合p TRE-Tight-BI-Ac GFP1质粒注射斑马鱼1-细胞期受精卵后,30μg/m L doxycycline诱导,荧光筛选稳定整合个体。结果共转染pfabp10-rt TA与p TRE-Tight-BI-Ac GFP1的He La细胞经1μg/m L浓度doxycycline诱导培养液诱导,GFP表达量显著高于不加doxycycline培养液对照组;筛选获得的稳定整合斑马鱼幼鱼,在浓度为30μg/m L doxycycline条件下,肝脏明显有绿色荧光表达,对照组幼鱼肝脏位置未有明显绿色荧光。结论 Tet-On四环素诱导表达系统可用于建立四环素调控斑马鱼肝脏特异表达外源基因;利用该技术可建立诱导肝脏表达GFP建立转基因斑马鱼品系,为建立条件型转基因斑马鱼疾病模型、探索肝脏器官发生发育等研究提供良好的模式动物工具。     

生长激素促进斑马鱼尾鳍的再生

目的建立生长激素过表达的转基因斑马鱼,研究生长激素在斑马鱼尾鳍再生过程中的作用。方法利用Gateway技术构建表达质粒"pDestTol2CG2; ubi:GH-polyA",在一细胞期显微注射表达质粒和转座酶mRNA后,通过荧光显微镜和qPCR技术筛选鉴定GH过表达的转基因斑马鱼。将斑马鱼分为对照组(野生型)和生长激素过表达组,尾鳍横切后,记录分析斑马鱼尾鳍再生过程。结果转基因斑马鱼中心脏被绿色荧光蛋白标记。荧光定量PCR检测结果显示GH表达水平显著高于对照组(P<0.05)。斑马鱼尾鳍横断后,生长激素过表达组的再生速度显著提高(P<0.05)。结论建立稳定生长激素过表达的转基因斑马鱼品系,过表达生长激素能够提高斑马鱼尾鳍再生速度。     

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。     

转基因斑马鱼分析胰岛β-细胞发育情况

斑马鱼的个体小、高产和体外受精等特点使其已经迅速成为研究脊椎动物器官发育和人类疾病的模式生物之一。我们建立了一个转基因斑马鱼动物模型来研究胰岛β-细胞的发育。首先,构建了斑马鱼胰岛素（Insulin ,INS） 启动子与绿色荧光蛋白(GFP) 组成的表达载体, 命名为INS:GFP。其次,将质粒在斑马鱼1-细胞期注射到细胞质内。最后我们成功获得了生殖系稳定遗传胰岛素转基因斑马鱼,在成鱼和幼鱼期均可以通过GFP标记β-细胞。通过方便的荧光筛选,我们观察到胰岛在受精后18h开始形成,1－5d后由初始的脊索中线两侧向右迁移。从我们构建的胰岛素转基因斑马鱼,可以直观判断胰岛的发育情况,为研究胰岛的发育、损伤和再生提供了一个简便和直观的新型工具。     

miR-22心肌特异转基因斑马鱼的构建及心肌肥厚的评估

目的:构建miR-22心肌特异转基因斑马鱼系,在体评估miR-22对于心肌肥厚的作用。方法:构建pTol2-CMLC2-miR-22-IRES-EGFP表达载体。通过显微注射的方法将tol2重组质粒于一细胞期注射入斑马鱼受精卵胚胎中,荧光筛选获得心肌特异表达绿色荧光的斑马鱼胚胎,并稳定表达传代。然后对稳定传代的成年斑马鱼心脏进行心肌肥厚及心功能的检测。结果:成功建立了miR-22心肌特异转基因斑马鱼系,通过定量PCR确定心肌中miR-22表达升高,荧光显微镜观察发现斑马鱼心肌出现绿色荧光。miR-22心脏特异过表达的转基因鱼系的成年鱼与野生对照组相比,出现了心肌肥厚的现象,心肌肥厚分子标志物nppa、myh7明显升高。斑马鱼心脏病理切片结果同样显示出miR-22心肌特异转基因斑马鱼出现了心肌肥厚的现象。结论:成功构建了miR-22心肌特异转基因斑马鱼,为研究心肌中miR-22的生物学功能提供了重要的工具,并证明miR-22心脏特异过表达会引起斑马鱼心肌肥厚。     

表达红色荧光及转胸腺素β4基因绵羊胎儿成纤维细胞系的制备

旨在构建胸腺素β4(thymosin beta4,Tβ4)基因真核表达载体并转染绵羊胎儿成纤维细胞,获得稳定表达胸腺素β4及红色荧光蛋白的转基因细胞克隆。将克隆载体pMD19TT中的胸腺素β4基因亚克隆到表达载体pIRES2-DsRed2的多克隆位点,构建表达载体pIRES2-DsRed2-Tβ4,脂质体介导转染绵羊胎儿成纤维细胞,G418筛选获得稳定转染的细胞克隆。RT-PCR检测Tβ4基因在宿主细胞中的转录。测序结果显示,构建的表达载体pIRES2-DsRed2-Tβ4序列中,Tβ4基因正确连接在CMV启动子下游,顺序连接IRES2序列和红色荧光蛋白基因,载体构建正确。脂质体介导的稳定转染效率约为15%,经G418筛选得到转基因细胞克隆并高效表达红色荧光蛋白。RT-PCR检测显示外源Tβ4基因在绵羊胎儿成纤维细胞中得到转录。成功构建具有红色荧光蛋白和新霉素抗性双选择标记的胸腺素β4基因真核表达载体并稳定转染绵羊胎儿成纤维细胞,筛选得到的超表达胸腺素β4绵羊胎儿成纤维细胞系为下一步通过核移植和克隆技术获得转基因绵羊提供了条件。     

Investigation of the mechanism of temperature sensitivity of the electroreceptors of ampullae of lorenzini

In experiments on Black Sea skates (Raja clavata), the potential of the receptor epithelium of the ampullae of Lorenzini and spike activity of single nerve fibers connected to them were investigated during electrical and temperature stimulation. Usually the potential within the canal was between 0 and –2 mV, and the input resistance of the ampulla 250–400 k. Heating of the region of the receptor epithelium was accompanied by a negative wave of potential, an increase in input resistance, and inhibition of spike activity. With worsening of the animal's condition the transepithelial potential became positive (up to +10 mV) but the input resistance of the ampulla during stimulation with a positive current was nonlinear in some cases: a regenerative spike of positive polarity appeared in the channel. During heating, the spike response was sometimes reversed in sign. It is suggested that fluctuations of the transepithelial potential and spike responses to temperature stimulation reflect changes in the potential difference on the basal membrane of the receptor cells, which is described by a relationship of the Nernst's or Goldman's equation type.I. P. Pavlov Institute of Physiology, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. I. M. Sechenov, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry, Academy of Sciences of the USSR, Leningrad. Pacific Institute of Oceanology, Far Eastern Scientific Center, Academy of Sciences of the USSR, Vladivostok. Translated from Neirofiziologiya, Vol. 12, No. 1, pp. 67–74, January–February, 1980.     

Principles of organization and evolution of systems of regulation of functions

Evolution of living organisms is closely connected with evolution of structure of the system of regulations and its mechanisms. The functional ground of regulations is chemical signalization. As early as in unicellular organisms there is a set of signal mechanisms providing their life activity and orientation in space and time. Subsequent evolution of ways of chemical signalization followed the way of development of delivery pathways of chemical signal and development of mechanisms of its regulation. The mechanism of chemical regulation of the signal interaction is discussed by the example of the specialized system of transduction of signal from neuron to neuron, of effect of hormone on the epithelial cell and modulation of this effect. These mechanisms are considered as the most important ways of the fine and precise adaptation of chemical signalization underlying functioning of physiological systems and organs of the living organism