致聋基因EYA4在斑马鱼胚胎发育中的时空表达特征分析

目的研究致聋基因EYA4在斑马鱼胚胎发育不同时期的表达及其定位,为进一步利用斑马鱼模型探索其可能的致病机制奠定基础。方法利用生物信息学分析斑马鱼与人EYA4基因的同源性,同时通过整胚原位杂交和半定量PCR分析斑马鱼eya4基因在早期64细胞胚胎、oblong-sphere、50%-epiboly、15-somite、24hpf、36hpf、48hpf、60hpf、72hpf和1周的时空表达分析。结果生物信息学分析显示斑马鱼eya4与人EYA4基因高度同源。半定量PCR结果显示斑马鱼eya4在胚胎发育早期(64细胞～50%-epiboly)不表达,15-somite期逐渐开始表达并于24～48hpf达到高峰,此后表达水平稍降低并维持在一定水平。全胚原位杂交检测结果显示eya4在斑马鱼64-细胞,oblong-sphere和50%-epiboly时期均未表达,提示该基因为非母源性表达,在15-somite期开始出现可检测的表达,24～48hpf期表达水平达到顶峰,并且在头部神经系统、听囊内耳毛细胞和侧线系统中均有表达,至60hpf～1-week期表达水平减弱并维持稳定在一定水平。结论斑马鱼eya4与人致聋基因EYA4具有高度同源性,通过研究eya4在斑马鱼胚胎早期发育中的时空表达模式,可为后续利用斑马鱼作为动物模型深入研究人类EYA4在胚胎发育中的作用及其突变致聋机制奠定重要的实验基础。     

WFS1突变致聋家系的鉴定及斑马鱼同源基因时空表达谱分析

目的：对2个遗传性耳聋家系进行分子病因学鉴定,并应用斑马鱼对致聋基因WFS1进行初步功能分析。方法：利用靶向捕获测序技术,对2个家系进行外显子测序分析,确定候选致病基因。生物信息学预测人WFS1基因的功能以及模式生物斑马鱼与人类WFS1基因的同源性;采用整胚原位杂交和定量PCR法分析斑马鱼wfs1a和wfs1b的时空表达特征。结果：外显子测序及家系遗传共分离分析确定WFS1基因c.2036~2038delAGG（p.680delE）和c.1957C>T（p.653R>C）突变分别是2个家系的分子病因。定量PCR和全胚原位杂交结果显示斑马鱼wfs1a和wfs1b在胚胎发育不同时期呈现不同的时空表达特征。生物信息学分析提示wfs1b与人WFS1基因的进化距离更近,同源性更高。结论：2个遗传性耳聋家系均由WFS1突变所致,拓展了遗传性耳聋的基因突变谱。斑马鱼胚胎发育过程中wfs1a和wfs1b具有明显的时空表达特异性,wfs1b是人类WFS1的直系同源基因。研究结果既为耳聋分子诊断提供了支持,也为后续深入研究WFS1的突变致聋机制奠定了基础。