文昌鱼profilin同源基因的胚胎发育表达图式

本研究利用胚胎整体原位杂交技术结合系列组织学切片技术,以及Northern blot 分析,对进化上处于特殊地位的模式动物文昌鱼profilin 基因不同发育时期的表达图式进行了系统研究,揭示了该基因的动态表达图式与肌肉分化的过程一致,文昌鱼profilin 基因可能与胚胎早期肌肉的发育相关。同时,通过Southern blot 检测对青岛文昌鱼profilin 基因可能存在的同源体进行了探讨,试图为弄清文昌鱼肌肉发育分化的分子机制提供资料。     

文昌鱼一个GATA基因在胚胎发育中的表达图式(英文)

GATA基因在脊椎动物和非脊椎动物的发育中行使重要的功能,该家族的成员在进化上也足非常保守的.脊椎动物的GATA基因分为两个亚群:GATA1/2/3和GATA4/5/6.通过生物信息分析,在文吕鱼的基因缓中找到了3个GATA基因:一个GATA1/2/3业家族基因,两个GATA4/5/6亚家族基因:还找到一个类GATA基因.还克隆了白氏文昌鱼(Branchiostoma belcheri)GATA123的一段序列,并研究了它在早期胚胎发育中的表达图式.结果表明GATA123在原肠胚的中内胚层表达,而在神经胚晚期和幼体早期,GATA123在脑泡和消化道中部区域表达.这种表达模式与头部发育的重要基因Otx相类似.结果提示在文吕鱼脑泡的发育过程中GATA123和Otx很可能共同发挥着重要的作用.     

文昌鱼tropomyosin基因的克隆、进化分析及其胚胎发育与成体中的表达模式

Tropomyosin是一种分布广泛而且在进化上十分保守的蛋白,是肌肉形成和收缩过程中重要的调节蛋白质。通过RT-PCR和RACE技术得到文昌鱼tropomyosin基因全长,编码一个含284个氨基酸残基的蛋白质,将文昌鱼Tropomyosin和在其他物种中的同源物进行比对建树,发现其在功能域上高度保守并且只有一个拷贝,符合动物分类学中各物种的进化地位。胚胎整体原位杂交实验得知,tropomyosin在文昌鱼早期发育的表达,最早从原肠胚末期神经胚早期开始,定位于分化中的中内胚层。到神经胚期,tropomyosin的表达出现在发育中的体节和脊索中。随着发育的进行,tropomyosin的表达稳定地集中在体节、脊索处。到72h幼虫阶段,tropomyosin的表达仍然在肌节内。成体的切片原位杂交结果显示,tropomyosin在肌节中的表达大幅度下调,而在神经管细胞、脊索和腮区腮瓣处仍然可以检测到明显的表达,在外胚层和表皮内没有发现杂交信号。研究结果表明,tropomyosin的表达与文昌鱼肌节、肌肉以及神经索的发生相关,参与文昌鱼胚胎躯体模式的构建,而且在成体的生命活动中发挥重要作用。     

文昌鱼一个GATA基因在胚胎发育中的表达图式(英文）

GATA基因在脊椎动物和非脊椎动物的发育中行使重要的功能,该家族的成员在进化上也是非常保守的。脊椎动物的GATA基因分为两个亚群：GATA1/2/3和GATA4/5/6。通过生物信息分析,在文昌鱼的基因组中找到了3个GATA基因：一个GATA1/2/3亚家族基因,两个GATA4/5/6亚家族基因;还找到一个类GATA基因。还克隆了白氏文昌鱼(Branchiostoma belcheri)GATA123的一段序列,并研究了它在早期胚胎发育中的表达图式。结果表明GATA123在原肠胚的中内胚层表达,而在神经胚晚期和幼体早期,GATA123在脑泡和消化道中部区域表达。这种表达模式与头部发育的重要基因Otx相类似。结果提示在文昌鱼脑泡的发育过程中GATA123和Otx很可能共同发挥着重要的作用。     

青岛文昌鱼LIM类基因Bblim同源框区的cDNA克隆、序列分析及其在胚胎发育中的表达

不同卵裂球发育命运的特化、亦即胚胎细胞的分化是动物胚胎发育的重要特征。多数胚胎细胞尽管形态特征完全一致,却具有不同的发育命运。预示着：在这些细胞中存在有决定发育命运的因素－决定子。本工作克隆了青岛文昌鱼LIM类同源框基因的同源框片段。目的在于揭示决定子的分子本质。青岛近海采集性成熟的成年青岛文昌鱼,收集未受精卵、受精卵以及各处不同时期的胚胎,液氮冻存备用。分别制备总RNA。根据其它动物LIM类同源框基因的序列设计引物（Tab.1),连续进行RT－PCR和PCR两次扩增。其中,原肠胚来源的第二次PCR产物经电泳鉴定（Fig.1)后,酶切、克隆入质粒、测序、将该片段所在的基因命名为Bblim基因,该自然称为Bblim同源框。根据Bblim基因同源框的核苷酸序列推导出其相应的氨基酸序列（Fig.2),与其它LIM类同源框基因进行比较（Fig.3)后,认为：Bblim基因可归入lim3类基因。比较胚胎发育各个不同时期第二次PCR产物的含量－即Bblim基因的转录（Fig.4),提示：该基因可能在受精后和原肠成形前后两个发育阶段起作用。此外,Bblim基因的同源域与海鞘Hrlim的同源域高度同源,表达模式也相似,提示,Bblim基因可能是Hrlim基因在文昌鱼中的类似物。     

文昌鱼肌动蛋白基因家族的扩增(英文)

肌动蛋白是一种分布广泛而且在进化上十分保守的蛋白,是构成细胞骨架的关键组分.肌动蛋白通常被分成肌肉型和胞质型两种类型,各自行使着不同的功能.在此,作者对弗罗里达文昌鱼基因组中的肌动蛋白基因家族进行了系统分析,发现文昌鱼中该基因家族成员多达30多个,其中很多都是连锁分布的.基因结构趋于多样,分别包含2～7个外显子.进化分析的结果显示,文昌鱼的肌动蛋白基因家族可能通过串联重复而发生了扩增.作者还克隆了厦门文昌鱼两个不同的肌肉犁肌动蛋白基因,并比较了它们在文昌鱼早期胚胎中的表达图式.结果显示,这两个基因在表达上有着细微的差别,提示文昌鱼肌动蛋白基因家族成员在功能上的分化.上述结果将有助于阐明肌动蛋白基因家族及其功能在脊索动物中的演化.     

文昌鱼GFP基因的鉴定及表达分析

近年在隶属头索动物亚门的文昌鱼体内发现有内源性绿色荧光蛋白存在,并发现文昌鱼荧光蛋白的发光现象在不同发育时期以及个体间有较大的差异。为了进一步揭示GFP基因在文昌鱼中的进化模式,探索其可能执行的功能,该文首先对白氏文昌鱼(Branchiostoma belcheri)GFP基因作了全面鉴定,并对其不同发育阶段胚胎及成体不同区域中的荧光信号进行了实时观察记录,进而对GFP基因在绿色荧光表达强烈的两个特定时期做了绝对定量检测。研究结果表明,文昌鱼基因组中至少有12个内源性GFP基因,在个体发育的不同时期,内源性荧光出现的位置有所变化,而且在变态后的个体之间出现荧光的情况差异较大,荧光蛋白基因的表达由多个GFP同源基因共同参与,这些基因在不同的发育时期表达量有较大的差异,提示不同的GFP基因在特定发育阶段可能行使各自的功能。     

文昌鱼RACK1基因在胚胎发育中的表达

脊椎动物活化的(蛋白)激酶C受体1 (receptor for activated C-kinase 1, RACK1)在胚胎发育过程中起着至关重要的作用. 克隆了RACK1基因在青岛文昌鱼(Branchiostoma belcheri)中的同源基因AmphiRACK1, 对其进行了系统的进化学分析, 并研究了该基因在正常胚胎发育过程中和经LiCl处理胚胎发育中的时空表达图式. 系统进化学分析结果表明, 文昌鱼RACK1位于脊椎动物进化枝的基部. 在正常胚胎发育中, AmphiRACK1基因在脑泡、神经管和体节中都有明显的表达. 在经LiCl处理的胚胎中, 该基因在体节中的分节型表达变模糊, 表达下调; 在脑泡和神经管中的表达下调甚至消失. 此外, 在成体文昌鱼的轮器、鳃血管、肝盲囊和肠上皮以及精巢中都检测到AmphiRACK1基因不同程度的表达.     

碱性磷酸酶在文昌鱼胚胎和幼体中表达图式的研究

研究组织特异性酶在胚胎发育中的表达图式对于研究细胞,组织和器官的分化具有重要意义。本文以BCIP为底物研究了碱性磷酸酶在文昌鱼胚胎和幼体中的表达图式,在囊胚、原肠胚和神经胚早期（12－13）未检测到碱性磷酸酶的特异性表达;到神经胚中期（15小时,约6个环节）,碱性磷酸酶在胚胎每一体节的中部开始表达,在胚胎中形成3－6个条纹（Fig.1);在18小时神经胚（9－10体节）中,碱性磷酸酶在肌节中表达（Fig.2);到24小时在后部内胚层中也开始表达（Fig.3）;在36－48小时幼体中,碱性磷酸酶在消化道中强烈表达,但在咽鳃区不表达,同时在肌节中仍有弱的表达（Fig.4)。研究表明碱性磷酸酶可能在肌节的发育过程中具有一定作用。碱性磷酸酶在消化道中的表达与这一时期消化道开始行使功能有关。另外,L－苯丙氨酸只抑制36、48小时文昌鱼肠碱性磷酸酶活性,不抑制其体节肠碱性磷酸酶活性（Fig.5)。表明文昌鱼至少存在两种碱性磷酸酶：在消化道中表达的是一种肠型的,与脊椎动物碱性磷酸酶可能为同一类型;另一种主要在肌节中表达,可能是组织非特异性的碱性酸酶。以上结果说明文昌鱼早期发育中碱性磷酸酶的表达与脊椎动物相似,具有时间和组织特异性。     

油菜profilin基因的克隆和表达分析

profilin是高等植物中的一种与肌动蛋白结合的蛋白,采用RT-PCR技术克隆了油菜（Brassica napus L.cv.canadian tween)花粉中的一个369bp的cDNA片段,序列分析结果表明,该cDNA与已报道的其他植物的profilin基因具有较高核酸序列同源性,与玉米（Zea maysL.)基因同源性为82%,拟南芥（Arabidopsis)基因同源性为85%,水稻（Oryza sativa L.)基因同源性为81%,烟草（Nicotiana tabacum L.)基因同源性为82%,结论5′RACE和3′RACE技术,获得了全长cDNA,其为672bp。该cDNA包含一个开放密码框。5′未翻译区和一个带有Poly(A)的3′区域。Northern杂交结果显示它主要在花粉和花药中表达。     

The expression pattern of a novel Deltex homologue during chicken embryogenesis

We isolated a partial cDNA encoding a novel chicken homologue of human Deltex (DTX1), a member of the Notch signaling pathway. The cDtx2 sequence showed higher homology to KIAA0937 protein (92% identical) than to DTX1 (68% identical). cDtx2 is expressed widely in the epiblast at stage 4. Later in development it is expressed in many neural and sensory structures, such as neural tube, migrating neural crest cells, epidermal placodes, cranial ganglia, and the optic and otic vesicles.     

Expression pattern of a novel hyaluronidase during Xenopus embryogenesis.

We have isolated a cDNA encoding a novel hyaluronidase, which is expressed during embryogenesis. The encoded protein was expressed as a fusion polypeptide with glutathione S-transferase, and the affinity-purified fusion protein was shown to possess hyaluronidase activity with a pH optimum about pH 4.0. The expression of the XEH1 gene was analysed by in situ hybridization, and was first apparent in scattered cells in a broad ventral region of late gastrula embryos. As development proceeded through to tailbud stages, the domain of expression became progressively more restricted, eventually being located in the developing liver rudiment near the primary hepatic cavity. The results reveal the dynamic regulation of the contrasting activities of hyaluronan synthesis and degradation during early morphogenetic movements.     

Evolution of the prohormone convertases: identification of a homologue of PC6 in the protochordate amphioxus

Many of the protein precursors traversing the secretory pathway undergo cleavage at multibasic sites to generate their bioactive forms. The proprotein convertases (PCs), a family of subtilisin-like proteases, are the major endoproteases that serve this function. Genes encoding seven distinct members of this family have so far been characterized in vertebrates: furin, PC2, PC1/PC3, PC4, PACE4, PC5/PC6 and PC7/PC8/LPC. Multiple PC genes have also been cloned from a number of invertebrates, including Drosophila melanogaster and Caenorhabditis elegans. These findings suggest that gene duplication and diversification of the PCs have occurred throughout metazoan evolution. To investigate the structural and functional changes which have occurred during vertebrate development, we have analyzed the expression of PC genes in the protochordate amphioxus. We have previously shown that amphioxus express homologous PC2 and PC1/PC3 genes [Proc. Natl. Acad. Sci. USA 92 (1995) 3591]. Here we report the characterization of amphioxus cDNAs encoding proteases with a high degree of similarity to mammalian PC6. Three cDNAs encoding three PC6 isoforms differing only in their carboxy-terminal sequences were found, derived by alternative splicing. Two isoforms appear to be soluble enzymes, whereas the third contains a transmembrane hydrophobic segment and thus is likely to be membrane-bound. All three variants contain many repeats of a cysteine-rich motif that is found in several other PC family members. Thus, amphioxus, like the vertebrates, expresses two types of PCs, e.g., PC2 and PC1/PC3 which function in the regulated secretory pathway in neuroendocrine cells, and the more widely expressed PC6 which functions mainly in the constitutive pathway.     

Expression pattern of the Rsk2, Rsk4 and Pdk1 genes during murine embryogenesis

The ribosomal S6 kinase family members RSK2 (RPS6KA3) and RSK4 (RPS6KA6) belong to the group of X chromosomal genes, in which defects cause unspecific mental retardation (MRX) in humans. In this study, we investigated the spatiotemporal expression pattern of these genes during mouse development with emphasis to midgestation stages. Additionally, we analyzed the expression of the phosphoinositide-dependent protein kinase-1 gene, Pdk1 (Pspk1), which is essential for the activation of Rsk family members and thus regulates their function. During midgestation we observed specifically enhanced expression of Rsk2 first in somites, later restricted to the dermatomyotome of the somites, then in the sensory ganglia of cranial nerves and in the dorsal root ganglia of the spinal nerves. High Rsk2 expression in the cranial nerve ganglia persists throughout development and is correlated with Pdk1 expression. In the brain of 2-day-old mice, Pdk1 is expressed in the cortical plate of the cerebral cortex and in the stratum pyramidale of the hippocampus, whereas Rsk2 expression is lower in these structures. For Rsk4 ubiquitous expression at lower levels was observed throughout development.