Sema4d基因在斑马鱼早期发育过程中的表达

目的:研究sema(semaphorin)4d基因在斑马鱼早期发育过程中的表达.方法:提取斑马鱼胚胎的总RNA,制备地高辛标记的sema4d RNA反义探针,WISH(整胚胎原位杂交)研究sema4d在斑马鱼早期发育过程中的表达.结果:成功合成sema4d基因探针,获得sema4d基因在斑马鱼早期发育过程中的表达情况:sema4d在0.75 hpf(hours post fertilization)、1.0 hpf、1.5 hpf、12 hpf前普遍性表达;17 hpf开始至24 hpf在头部表达较多,在脊髓、肌肉、中间细胞群ICM(intermediate cell mass)区处有特异性表达区处有特异性表达;48 hpf在头部和躯干肌肉持续表达.结论:Sema4d在早期参与了造血的发生,在脑部,脊髓,肌肉的发育中可能起到了重要作用.     

微小染色体维系蛋白3基因在斑马鱼早期胚胎发育过程中的表达

目的:制备地高辛标记的微小染色体维系蛋白3(MCM3)基因的RNA探针,研究MCM3在斑马鱼早期发育中的时空表达。方法:收集并固定受精后24 h时期的野生型斑马鱼胚胎,提取总RNA,制备DIG标记的MCM3 RNA反义探针,整胚原位杂交,研究MCM3在斑马鱼胚胎早期发育过程的表达。结果:斑马鱼的MCM3氨基酸序列与小鼠、人具有高度同源性,通过不同时期胚胎的原位杂交,发现MCM3在早期发育过程中普遍性表达,胚胎受精后0~2 hMCM3在增殖性区域泛表达,受精后14~22 h在中枢神经系统、发育未成熟的眼部、体节及增殖性区域表达,受精后24 h在血液、中枢神经、翼板中脑、视觉盖及增殖性区域表达,受精后48 h在头部及肛门增殖性区域表达。结论:明确了MCM3在斑马鱼胚胎发育过程中的表达模式,证明其与早期斑马鱼发育细胞增殖密切相关,为研究该基因功能提供了一定的理论基础。     

斑马鱼NUP98基因的克隆及其时空表达图谱

目的：斑马鱼NUP98基因的克隆及其在个体早期发育过程中的表达情况研究。方法：提取斑马鱼胚胎的总RNA,制备地高辛标记的NUP98RNA反义探针,WISH（整体胚胎原位杂交）研究NUP98在斑马鱼早期发育过程中的表达;提取斑马鱼胚胎各时相和成鱼各组织的RNA,实时定量PCR检测斑马鱼胚胎各时相和成鱼各组织中的表达。结果：成功克隆斑马鱼NUP98基因,通过实时定量RT-PCR和原位杂交,获得NUP98基因在斑马鱼早期发育过程中的表达情况：NUP98在2-cell、32．cell、oblong、shield期、12h前普遍性表达（0．75h、1．7h、3．7h、6h、12h）;24h以后在眼部、头部表达较多,特别是在脊索表达较高;斑马鱼NUP98在0、0．5h、6h、12h、24h、48h表达逐渐降低,到72h和96h表达有所增加,但是仍低于24h其表达水平;NUP98在成鱼眼、脑、鳔、肾、肝、睾丸、胆囊、卵巢、鳍、心、肠、肌肉、腮、皮肤的表达中,眼的表达最高,明显高于其他组织,腮、卵巢、肠的表达次之,肌肉、鳔、胆囊、睾丸、皮肤、脑的表达紧随其后,鳍、肝、心、肾的表达最低。结论：NUP98基因可能在个体脑部、脊索及眼部的早期发育过程中起到了重要作用;NUP98基因可能具有抑制肿瘤发生的作用,该基因的调节异常对白血病的发生发展可能有重要影响。这些研究结果为进一步研究NUP98基因在造血系统中的作用,评估其是否适合作为血液系统恶性肿瘤的新的治疗靶点等奠定了理论基础。     

斑马鱼整体原位杂交法研究MMP15a的发育相关表达的初步观察

克隆斑马鱼基质金属蛋白酶15a（MMP15a）基因,并研究其在斑马鱼胚胎早期发育中的时空表达状况。收集不同发育时期的斑马鱼胚胎,制备DIG标记的MMP15a RNA探针,采用全胚胎原位杂交方法研究MMP15a基因在胚胎斑马鱼的表达。结果MMP15a基因在胚胎受精后一个细胞时期就开始表达,从受精后24h起,在眼睛处表达明显,从受精后48h MMP15a在胸鳍和耳囊有特异性表达至到受精后96h。MMP15a在斑马鱼胚胎发育不同时期表达明显,且在胸鳍和耳囊处有持续表达。     

整体原位杂交法初步研究MMP11b在斑马鱼胚胎发育过程中的表达

克隆斑马鱼基质金属蛋白酶11b（MMP11b）基因,并研究其在斑马鱼胚胎早期发育中的时空表达状况。收集不同发育时期的斑马鱼胚胎,制备DIG标记的MMP11b RNA探针,采用全胚胎原位杂交方法研究MMP11b基因在斑马鱼胚胎的表达。MMP11b基因在胚胎受精后一个细胞时期就开始表达,并且一直持续到96h,从受精后24h起,在耳囊处表达明显,在受精后48h时期在胸鳍和肛门处也有特异性表达。MMP11b在斑马鱼胚胎发育不同时期表达明显,且在耳囊处有持续表达。     

C型利钠肽基因调控斑马鱼胚胎血管发育

本研究旨在探索C型利钠肽前体蛋白基因(natriuretic peptide precursor C,nppc)在斑马鱼胚胎期的表达及其在血管发育过程中的功能。利用胚胎整体原位杂交技术检测nppc基因在斑马鱼胚胎期的表达。同时使用转基因斑马鱼系Tg(flk1:GFP)和Tg(fli1a:n GFP),显微注射nppc特异性吗啉基反义寡核苷酸(morpholino)和nppc m RNA调控nppc基因表达,利用激光共聚焦显微镜观察分析斑马鱼节间血管(intersegment vessel,ISV)表型,并统计内皮细胞数目。结果显示,在受精后24 h和48 h,nppc基因在斑马鱼脑、心脏、血管系统中都有表达。下调nppc基因表达导致ISV发育缺陷,ISV内皮细胞数目减少。以上结果表明下调nppc基因表达可能通过抑制内皮细胞增殖和内皮细胞迁移调控斑马鱼胚胎血管发育。     

斑马鱼胚胎发育过程中FGF3基因的表达

为了解斑马鱼胚胎发育过程中FGF3基因的时空性表达情况,并探讨其对胚胎发育的调控作用,该研究分别提取2,4,8,12,24,36,48,72hpf斑马鱼胚胎的总RNA,经逆转录成cDNA,实时荧光定量PcR检测FGF3基因mRNA表达量;扩增FGF3基因特异片段,构建pGEM-T／FGF3基因片段重组质粒,经克隆及测序验证后,合成地高辛标记的反义RNA探针,以整体原位杂交法检测斑马鱼胚胎FGF3基因的空间性表达。结果显示：FGF3P基因在2hp胚胎就有表达,并持续至胚胎孵化,12hpf胚胎FGF3表达量达到高峰（P〈0．01）;胚胎发育过程中心表达部位以头、尾、咽弓为主。由此得出结论,FGF3主要在胚胎发育早期表达,其表达可能与胚胎脑、眼、耳、咽弓及尾部器官的发育调控有关。     

desmoplakin基因在斑马鱼早期胚胎表达的研究

斑马鱼足现今研究脊椎动物发育的重要模式动物.目前桥粒斑蛋门(desmoplakin,DSP)的时空表达模式还没有详尽的描述,为了研究桥粒斑蛋白在发育过程中的时空表达,我们从斑马鱼胚胎提取了总RNA,制备cDNA,并以其为模板克隆得到desmoplakin基因.利用整体原位杂交技术研究了该基因在斑马鱼胚胎的时空表达图谱.结果 显示,该基因在胚层分化前没有表达,在胚盾期后主要在表皮、耳和原肾管表达,并暗示DSP在这些器官发育过程中发挥重要作用.     

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。     

斑马鱼胚胎胚盾特异表达基因的鉴定

目的由于原肠期细胞的剧烈运动,在斑马鱼胚胎的背侧汇聚形成了称为胚盾(shield organizer)的结构,是胚胎发育的信号组织中心,在背腹轴建立和胚层诱导过程中具有关键作用。系统鉴定在胚盾特异表达的基因,可为进一步探讨胚盾形成的机制及其指导胚胎早期发育的分子机理提供参考。方法 Tg(gsc:GFP)转基因鱼在胚盾表达特异的绿色荧光。通过流式细胞分选技术分离富集GFP阳性细胞并提取总RNA进行RNA深度测序,检测可能在胚盾高水平表达的基因。然后利用荧光实时定量PCR(quantitative real-time PCR,qRT-PCR)和原位杂交技术鉴定若干在胚盾特异表达的基因。结果从Tg(gsc:GFP)转基因鱼胚胎中分离富集到了纯度超过96%的GFP阳性细胞,RNA深度测序的结果显示有657个基因的表达水平比整胚细胞或GFP阴性细胞高2倍以上。最后,确认了KIAA1324、ripply1、twist2、isthmin1、nme4、zgc174153、rrbp1b等7个基因在胚盾特异表达。结论系统鉴定到了斑马鱼胚胎胚盾特异表达基因,为下一步研究这些基因的发育生物学功能奠定了基础。     

Embryonic stages from cleavage to gastrula in the loach Misgurnus anguillicaudatus

Early developmental staging from the zygote stage to the gastrula is a basic step for studying embryonic development and biotechnology. We described the early embryonic development of the loach, Misgurnus anguillicaudatus, based on morphological features and gene expression. Synchronous cleavage was repeated for 9 cycles about every 27 min at 20 degrees C after the first cleavage. After the 10th synchronous cleavage, asynchronous cleavage was observed 5.5 h post-fertilization (hpf), indicating the mid-blastula transition. The yolk syncytial layer (YSL) was formed at this time. Expressions of goosecoid and no tail were detected by whole-mount in situ hybridization from 6 hpf. This time corresponded to the late-blastula period. Thereafter, epiboly started and a blastoderm covered over the yolk cell at 8 hpf. At 10 hpf, the germ ring and the embryonic shield were formed, indicating the stage of early gastrula. Afterward, the epiboly advanced at the rate of 10% of the yolk cell each hour. The blastoderm covered the yolk cell completely at 15 hpf. The embryonic development of the loach resembled that of the zebrafish in terms of morphological change and gene expression. Therefore, it is possible that knowledge of the developmental stages of the zebrafish might be applicable to the loach.     

Molecular cloning and expression of a second zebrafish aldehyde dehydrogenase 2 gene (aldh2b).

Aldehyde dehydrogenase 2 (ALDH2) is primarily responsible for detoxification of short-chain aldehydes in vivo. Previously it was reported that zebrafish has an aldh2 gene. Here we report the presence of a second aldh2 gene (aldh2b) in zebrafish. Zebrafish aldh2b locates adjacently to aldh2 on Chromosome 5 and the two genes share the same genomic organizations. aldh2b was predicted to encode a protein comprising 516 amino acids. The protein exhibits 95% amino acid identity with zebrafish ALDH2 and more than 76% identity with other vertebrate ALDH2s, respectively. Employing RT-PCR analysis, we demonstrated that both aldh2 and aldh2b mRNAs were present in embryos at cleavage stage (2 hpf: hour post fertilization) throughout protruding-mouth stage (72 hpf) and in different adult tissues of zebrafish. Taken together, our results reveal that zebrafish has two orthologues of aldh2 gene and the two genes share similar expression patterns during early development and in adult tissues.     

肌间刺缺失对斑马鱼骨骼发育的影响

利用斑马鱼(Danio rerio)野生型与肌间刺完全缺失突变型个体, 从骨骼染色和骨骼发育相关基因表达两方面, 初步评价了肌间刺缺失对斑马鱼骨骼发育的影响。通过骨骼染色对比观察了两种肌间刺表型个体受精后8dpf(days post fertilization, dpf)到56dpf的骨骼发育情况, 结果显示, 两种肌间刺表型除肌间刺外, 其他骨骼发育基本同步。此外, 通过qRT-PCR实验检测分析了6个骨骼发育相关基因(bmp2a、bmp4、smad1、smad4a、runx2a和sp7)在不同肌间刺表型5个胚胎发育时期(3hpf囊胚期、6hpf原肠胚期、12hpf体节期、24hpf咽囊期和72hpf孵化期)和5个胚后生长阶段(15、30、45、60和75dpf)的表达情况。结果显示:在胚胎发育时期, 野生型和突变型个体中bmp2a、bmp4、smad1、smad4a基因和突变型个体中sp7基因的表达均呈现先升后降的变化趋势, 且在体节期达到最高表达水平;野生型和突变型个体中runx2a基因和野生型个体中sp7基因则表现为逐渐上升的趋势。6个基因在囊胚期和原肠胚期表达量无显著差异, bmp2a的表达水平在体节期、咽囊期和孵化期无显著差异, 野生型个体bmp4、smad1、smad4a、runx2a基因在体节期、咽囊期和孵化期的表达水平明显高于突变型, 而sp7基因则表现为突变型明显高于野生型。胚后发育阶段 6个基因在5个生长阶段均呈现逐渐下降的趋势, 且在两种肌间刺表型间其表达仅在个别时期差异显著。综上所述, 肌间刺的缺失对斑马鱼骨骼发育表现型无显著影响, 只在胚胎发育时期影响骨骼相关基因表达水平的变化;结合骨骼染色结果, 推测肌间刺缺失对斑马鱼骨骼发育无显著影响。     

Cloning and expression of zebrafish neuronal nicotinic acetylcholine receptors

We propose to use the zebrafish (Danio rerio) as a vertebrate model to study the role of neuronal nicotinic acetylcholine receptors (nAChR) in development. As a first step toward using zebrafish as a model, we cloned three zebrafish cDNAs with a high degree of sequence similarity to nAChR beta3, alpha2 and alpha7 subunits expressed in other species. RT-PCR was used to show that the beta3 and alpha2 subunit RNAs were present in zebrafish embryos only 2-5hours post-fertilization (hpf) while alpha7 subunit RNA was not detected until 8hpf, supporting the differential regulation of nAChRs during development. In situ hybridization was used to localize zebrafish beta3, alpha2, and alpha7 RNA expression. nAChR binding techniques were used to detect the early expression of two high-affinity [3H]-epibatidine binding sites in 2 days post-fertilization (dpf) zebrafish embryos with IC(50) values of 28.6pM and 29.7nM and in 5dpf embryos with IC(50) values of 28.4pM and 8.9nM. These studies are consistent with the involvement of neuronal nAChRs in early zebrafish development.