斑马鱼mcm3合子基因敲除实验模型的构建与鉴定

目的 构建斑马鱼mcm3合子基因突变体,研究mcm3合子基因在斑马鱼胚胎早期发育中的作用.方法 利用系统发育树分析不同物种间mcm3基因的保守性;利用国家生物技术信息中心(NCBI)网站及Jalview软件序列比对,分析斑马鱼MCM3蛋白与人类MCM3蛋白之间的氨基酸同源性;用CRISPR/Cas9技术构建可稳定遗传的斑马鱼mcm3合子基因缺失突变体;提取胚胎的基因组DNA后进行基因测序,检测斑马鱼mcm3合子基因突变类型;利用原位杂交检测mcm3突变体中mcm3 mRNA的表达水平.结果 斑马鱼合子基因mcm3与人类mcm3基因同源,且高度保守;可稳定遗传的mcm3合子基因突变体成功构建;在mcm3突变体斑马鱼中,胚胎从第3天开始出现头和眼睛,其外部表型较野生型斑马鱼小,且mcm3纯合子胚胎在第8天后相继死亡;运用整胚原位杂交发现,mcm3在野生型斑马鱼的头部、眼睛、中后脑边缘、鳃、胸腺及内胚层组织中高表达,但在mcm3突变体斑马鱼中,mcm3 mRNA的表达水平明显降低.结论 斑马鱼mcm3基因缺失突变体成功构建,并且mcm3基因在斑马鱼的早期胚胎发育中起重要作用.     

isthmin 1对斑马鱼胚胎汇聚延伸运动的影响

目的在原肠期,斑马鱼胚胎细胞进行着外包(epiboly)、内卷(involution)以及汇聚延伸(convergence and extension)运动,对于胚胎的形态发生起关键作用。本文旨在研究isthmin 1(ism1)在斑马鱼胚胎发育中的表达图谱,并进一步探讨其在原肠期胚胎汇聚延伸运动中的功能。方法通过原位杂交技术,检测ism1在斑马鱼早期胚胎发育中的表达图谱;利用过表达和特异敲降等实验技术,活体拍照及原位杂交检测ism1对胚胎汇聚延伸运动的影响。结果整胚原位杂交实验结果显示ism1是合子表达的基因,在30%外包时期开始表达于胚胎背部,原肠期表达在整个胚胎边缘区,尤其在胚盾部位表达更为明显。活体拍摄及原位杂交结果表明,与野生型斑马鱼胚胎相比,过表达或敲低ism1均会使胚胎的汇聚延伸运动受到影响。结论 ism1是调控斑马鱼胚胎原肠期汇聚延伸运动的重要基因。     

斑马鱼sh3d19基因的结构和表达分析

目的 探索斑马鱼sh3d19基因生物信息学分析和基因表达模式。方法 利用生物信息学方法对斑马鱼sh3d19的基因结构和物种间进化等进行分析,并运用逆转录PCR技术和胚胎原位杂交技术分析斑马鱼sh3d19在胚胎早期发育中的表达。结果 斑马鱼sh3d19位于1号染色体（ZDB-GENE-050522-481）上,全长85994bp,能编码958个氨基酸,斑马鱼Sh3d19蛋白与其他物种的Sh3d19同源物具有较高保守性。逆转录PCR结果显示,斑马鱼sh3d19在胚胎发育的各个时期表达,但在bud时期表达量较低。原位杂交结果显示,sh3d19在4细胞到3.5h在胚胎所有细胞中广泛表达,在bud时期虽然表达但是表达量较低,在18体节时期该基因在体节中丰富表达,在24h时与非成熟的肌节表达。结论 sh3d19在胚胎发育早期各个时期均表达,但在体节发生时期在体节中丰富表达,该研究结果为今后探究sh3d19基因在组织器官发育中的功能及机制奠定基础。     

斑马鱼胚胎发育过程中Mef2c的表达

目的探讨Mef2c在斑马鱼胚胎骨骼肌和心肌中表达的时相变化.方法收集不同发育时期的AB野生型斑马鱼胚胎,采用整体原位杂交技术检测Mef2c在骨骼肌和心肌的转录情况.结果Mef2c在体节中的表达约在13 hpf,而在心脏中的表达出现在13 hpf以后,与体节中的表达时间基本平行.另外,Mef2c在体节和心脏中的表达一直维持到48 hpf.结论明确了Mef2c在斑马鱼胚胎骨骼肌和心肌发育的表达时相变化,为研究斑马鱼早期骨骼肌和心肌发育的调控机制提供了一定的理论基础.     

Daxx在斑马鱼胚胎发育中的作用及其机制研究

目的明确死亡结构域相关蛋白（Daxx）在斑马鱼胚胎发育过程中的时-空表达谱,并研究其作用与机制。方法利用原位杂交技术检测Daxx的表达谱;利用吗啉反义寡核苷酸介导的基因敲减技术敲低Daxx的表达,观测斑马鱼胚胎发育情况,并用pH3和TUNEL染色检测Daxx敲低后细胞增殖及凋亡的改变;通过Real—TimePCR实验研究Daxx影响细胞凋亡和胚胎发育的分子机制。结果敲低Daxx后斑马鱼胚胎细胞凋亡和畸形率显著增加,这一表型能被p53蛋白共敲低所恢复;在分子机制上,Daxx敲低可不同程度特异性激活bax、mdm2、p21和cyclinG1等p53下游多个基因的表达,Daxx富含酸性氨基酸的功能区介导rjj述过程。结论Daxx利用其自身结构域与p53作用,并特异调控其下游关键基因的表达,参与调节斑马鱼胚胎细胞凋亡和形念发育。     

ptges3a基因在斑马鱼早期胚胎发育过程中的表达

目的克隆斑马鱼前列腺素E合酶3a(prostaglandin E synthase 3a,ptges3a)基因,研究其在斑马鱼胚胎早期发育中的表达情况。方法提取斑马鱼胚胎的总RNA,制备DIG标记的ptges3a RNA反义探针,整胚原位杂交研究ptges3a在斑马鱼胚胎早期发育过程的表达。结果 ptges3a在shield期前普遍性表达,10体节期在后脑神经龙骨处有特异性表达,18体节期在后脑有特异性表达,在26 hpf时期头部表达较多,并且在肾小管有特异性表达,36 hpf ptges3a在头部较高表达。结论 ptges3a可能参与了脑部发育和肾小管形成。     

Nodal信号通路相关基因NOMO1在斑马鱼早期胚胎发育过程中的表达

目的:研究斑马鱼NOMO1基因在早期胚胎发育过程中的时空表达情况?方法:首先克隆斑马鱼NOMO1同源基因全长cDNA,然后运用半定量RT－PCR技术初步检测NOMO1基因在斑马鱼早期胚胎的表达情况,最后通过原位杂交技术检测NOMO1基因在斑马鱼早期胚胎发育过程中的时空表达情况?结果:通过半定量RT－PCR及原位杂交技术显示NOMO1从受精卵时期开始即有表达,在24 hpf(受精后24 h)之前,NOMO1基因表达广泛,并主要集中在中?内胚层?从24 hpf开始其表达主要集中于神经系统如前脑?中脑?小脑?脊索前板?眼和耳囊等处?在心脏处也有少量表达?结论:NOMO1基因对斑马鱼早期胚胎发育具有一定的作用,推测NOMO1基因影响早期心脏发育?     

Supervilin通过Wnt/β-catenin通路调控斑马鱼胚胎集中延伸运动

目的探究Supervillin在斑马鱼胚胎发育过程中的作用及分子机制。方法利用Clustal Omega和DNAman软件,分析比较斑马鱼Svil和人类SVIL氨基酸序列同源性。利用RT-PCR和原位杂交技术,分析斑马鱼Svila(Svil蛋白在斑马鱼体内的亚型)在早期胚胎发育中的表达模式。注射反义吗啡环寡核苷酸链(MO),抑制斑马鱼中Svila表达,观察胚胎形态变化。通过Western Blot技术检测β-catenin蛋白表达与核定位情况,并用RT-PCR检测Wnt/β-catenin靶基因表达。结果在斑马鱼早期胚胎发育过程中,Svila属于母源性表达,随着发育时间呈表达上升趋势。利用MO降低Svila表达,斑马鱼胚胎发育发生畸变,体轴弯曲,可能与胚胎集中延伸运动受阻有关。Svila的表达影响β-catenin的核转运及Wnt/β-catenin信号通路激活。结论 Svila通过激活Wnt/β-catenin信号通路调控斑马鱼早期胚胎的集中延伸运动。     

微小染色体维持蛋白5在斑马鱼脑发育中的作用及机制研究

目的观察微小染色体维持蛋白5(mcm5)在斑马鱼脑发育中的作用及机制。方法将90枚斑马鱼胚胎分为3组:对照组[CONT组,注射无意义的吗啉基寡核苷酸(MO)]、mcm5 MO组(注射mcm5特异的MO)和mcm5 MO+mcm5mRNA组(同时注射mcm5特异的MO和mcm5 mRNA),每组30枚,观察mcm5 MO组和CONT组脑部发育情况,并用mcm5 mRNA援救敲降造成的发育缺陷;利用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)技术分析mcm5 MO组和CONT组之间蛋白质组的变化;采用PH3抗体染色和荧光定量PCR(qPCR)检测斑马鱼脑部增殖细胞的变化以及增殖相关基因的表达量。结果与CONT组相比,mcm5 MO组表现出脑部变小的特征,其中眼睛、中脑和后脑脑室变小较明显。iTRAQ实验结果显示,Hippo信号通路中14-3-3蛋白表达量增加。PH3抗体染色结果表明,mcm5 MO组增殖细胞明显减少,增殖相关基因cycline、cdk2、cdc25b的表达量明显降低。结论 mcm5通过Hippo信号通路调节斑马鱼脑部细胞的增殖,影响斑马鱼头部发育。     

XBP1在非洲爪蟾胚胎发育中的作用

目的：探讨X盒结合蛋白1(X-box binding protein 1)对非洲爪蟾胰腺发育的影响。方法：利用western blot,原位杂交和免疫染色方法检测XBP1在胚胎发育各个阶段的表达;通过显微注射基因特异性反义寡核苷酸实现基因敲降,利用RT-PCR和整体胚胎原位杂交方法检测基因表达变化。结果：XBP1主要表达于非洲爪蟾胚胎发育中的神经、前肾、胰腺等器官中;敲降XBP1s在胚胎发育早期影响非洲爪蟾胚层形成相关基因,在胚胎发育后期影响胰腺发育相关基因。结论：XBP1s在胚胎发育早期影响胚层形成,在晚期影响胰腺的发育。     

Lrrc15在斑马鱼胚胎血管发育中的作用

目的：探究Lrrc15基因在斑马鱼胚胎发育中的表达及其在血管发育中的作用。方法：采用全胚胎原位杂交技术检测Lrrc15基因在斑马鱼胚胎发育过程中的时空表达谱,显微注射吗啉修饰的反义寡核苷酸（morpholino oligos,MO）至内皮细胞被特异标记的转基因斑马鱼中下调Lrrc15的表达,利用共聚焦显微成像技术观察和分析胚胎血管发育的变化。结果：在受精后19、24、36和48 h均检测到Lrrc15基因在斑马鱼尾静脉丛的表达,受精后24 h表达最高。下调Lrrc15的表达导致斑马鱼尾静脉丛发育缺陷。结论：Lrrc15基因在斑马鱼胚胎发育中主要参与调控尾静脉丛形成,该基因的缺陷可导致尾静脉丛发育异常,提示Lrrc15基因在血管发育尤其是血管新生中的重要性,可为今后肿瘤治疗提供潜在的靶点。     

Polycomb家族基因Nspcl在斑马鱼早期发育的表达

目的 探讨Polycomb家族基因Nspel在模式生物斑马鱼发育早期的表达模式.方法 根据GenBank中斑马鱼Nspcl的cDNA序列设计Nspcl原位杂交探针片断,并制备地高辛标记的探针.收取单细胞期、双细胞期、胚芽期及不同时间点的体节期斑马鱼胚胎,用制备好的探针作原位杂交,显微镜下拍照,获得信号适当的杂交结果.结果 在斑马鱼体节期前,Nspcl在全身表达;从体节期开始,其表达逐渐表现出特异性,主要在头部的神经系统中表达.结论 Nspcl在模式生物斑马鱼的早期发育、尤其是神经系统发育的过程中可能扮演重要角色.     

斑马鱼叶酸多聚谷氨酸合成酶基因的生物信息学特征及胚胎发育表达

目的 探索斑马鱼叶酸多聚谷氨酸合成酶（FPGS）的生物信息学特征及在胚胎发育中的表达模式。方法 利用Ensemble数据库及ClustalW程序进行序列比对,分析斑马鱼与哺乳动物FPGS蛋白之间的氨基酸同源性;利用系统发育树分析不同物种间fpgs基因的保守性;运用反转录聚合酶链反应（RT-PCR）分析fpgs基因在斑马鱼重要器官及胚胎早期发育中的表达;运用整胚原位杂交技术检测野生型斑马鱼fpgsmRNA的表达。结果 生物信息学分析显示,斑马鱼FPGS蛋白在进化上与哺乳动物同源物高度保守。RT-PCR结果显示,斑马鱼fpgs基因不仅在胚胎的各个发育阶段均有表达,且在成鱼的脑、肝和胃组织中高表达。原位杂交结果显示,fpgs基因在斑马鱼胚胎4细胞期广泛表达,而在尾芽期开始仅在卵黄合体细胞层中表达;在斑马鱼胚胎20体节期,fpgs在产生初级造血祖细胞的中间细胞团、眼睛和后脑区域呈现特异性表达;从斑马鱼胚胎受精后48～96 h,fpgs基因在其肝脏及端脑与后脑的交界处特异性表达。结论 斑马鱼的FPGS蛋白与哺乳动物同源物高度保守,且fpgs基因在斑马鱼发育中的初级造血区、肝脏、后脑区及眼睛特异性...     

组蛋白去乙酰化修饰对非洲爪蛙胚胎发育及胚层分化的影响

目的：探讨组蛋白乙酰化修饰对非洲爪蛙胚胎早期发育以及三胚层分化的影响。方法：用400 nmol/L 的曲古抑菌素A（trichostation A,TSA）处理2细胞时期的胚胎,观察胚胎发育的情况,并通过整体原位杂交的方法检测胚层标记基因的表达;通过显微注射组蛋白去乙酰化酶1（histone deacetylase 1,HDAC1）特异性的反义寡核苷酸（HDAC1MO）实现HDAC1基因的敲降,利用整体原位杂交检测胚层标记基因的表达。结果：TSA处理造成胚胎发育异常,TSA处理和敲降HDAC1影响胚层标记基因的表达。结论：组蛋白去乙酰化酶在胚胎早期发育的过程中参与胚层的分化。     

Polycomb家族基因Nspc1在斑马鱼早期发育的表达

目的探讨Polycomb家族基因Nspc1在模式生物斑马鱼发育早期的表达模式。方法根据GenBank中斑马鱼Nspc1的cDNA序列设计Nspc1原位杂交探针片断,并制备地高辛标记的探针。收取单细胞期、双细胞期、胚芽期及不同时间点的体节期斑马鱼胚胎,用制备好的探针作原位杂交,显微镜下拍照,获得信号适当的杂交结果。结果在斑马鱼体节期前,Nspc1在全身表达;从体节期开始,其表达逐渐表现出特异性,主要在头部的神经系统中表达。结论Nspc1在模式生物斑马鱼的早期发育、尤其是神经系统发育的过程中可能扮演重要角色。     

视黄酸影响斑马鱼胚胎心脏房室分化

目的观察外源性视黄酸对斑马鱼心脏前后轴发育即心脏房室分化的影响。方法采用化学遗传学方法在斑马鱼胚胎发育至12.5hpf(hours post fertilization)给予5×10-8mol/L和10-7mol/L外源性视黄酸处理1.5h。应用胚胎整体原位杂交观察视黄酸对心脏特异基因vmhc,amhc,nkx2.5和nppa表达的影响。结果vmhc,amhc探针的整体原位杂交结果显示视黄酸处理会导致斑马鱼胚胎心脏的前后轴发育异常,表现为vmhc表达细胞的范围缩小,amhc表达细胞的范围明显增大。视黄酸可以明显增强nppa在心脏的表达。视黄酸对心脏房室分化的影响在48hpf后表现得明显。结论5×10-8mol/L和10-7mol/L视黄酸在12.5hpf处理斑马鱼胚胎对斑马鱼心脏早期发生没有影响。斑马鱼发育过程中,视黄酸对心脏的房室分化过程起着重要的调控作用,视黄酸支持心房的分化和发育,同时抑制心室发育。     

hoxb4转基因斑马鱼造血发育中rap1b基因的表达

目的 为了发现在早期造血发育中关键的调控因子,利用hoxb4转基因斑马鱼研究rap1b基因的表达变化情况,以期明确hoxb4与rap1b在早期造血发育中的关系.方法 选取过表达hoxb4的斑马鱼系为研究对象,分为3组:实验组(表达hoxb4-EGFP的斑马鱼),实验对照组(表达EGFP的斑马鱼),空白对照组(野生型斑马鱼).通过流式分选技术将实验对照组和实验组18hpf(斑马鱼胚胎受精发育18h)、24、30、36、48hpf胚胎中带有绿色荧光(enhanced green fluorescent protein,EGFP)信号的细胞分选出来,利用实时荧光定量PCR检测分选出的细胞中的rap1b基因的表达变化;然后收集野生型斑马鱼多时相胚胎,制备rap1b基因的反义mRNA探针,通过胚胎原位杂交观察探针在3组斑马鱼胚胎18、24、30、36、48hpf杂交信号表达部位.结果 qRT-PCR结果显示实验组30、36、48hpf的斑马鱼胚胎的rap1b基因的表达明显增强(P＜0.05);制备了rap1b基因的反义mRNA探针,胚胎整体原位杂交结果显示:rap1b基因在3组斑马鱼胚胎18 ～ 48 hpf之间神经发育和造血发育部位都有表达.结论 在过表达hoxb4转基因斑马鱼中rap1b基因表达有明显的升高趋势,提示rap1b基因与hoxb4基因可能共同参与调节早期造血发育过程.     

视黄酸缺乏对斑马鱼心脏房室分化的影响

目的 通过化学遗传学方法建立视黄酸缺乏的斑马鱼模型,探讨视黄酸缺乏对斑马鱼胚胎心脏前后轴发育即房室分化的影响.方法 在斑马鱼胚胎孵育的5 hpf,用不同浓度梯度的视黄醛脱氢酶2抑制剂DEAB(1×10-6、5×10-6、10×10-6、25×10-6 mol/L)处理斑马鱼胚胎,实时观察斑马鱼胚胎发育的全过程.通过给予斑马鱼胚胎外源性视黄酸,观察其对DEAB的拮抗作用.应用胚胎整体原位杂交观察视黄酸缺乏对心脏特异基因vmhc和amhc表达的影响.结果 斑马鱼胚胎的生存率随着DEAB处理浓度的增加而降低,当DEAB浓度≥5×10-6 mol/L时,斑马鱼的畸胎率达100%.5×10-6 mol/L DEAB的致畸作用能够被1×10-9mol/L外源性视黄酸所拮抗.整体原位杂交结果显示视黄酸缺乏会导致斑马鱼胚胎心脏房室分化异常,表现为vmhc表达细胞的范围增大,amhc表达细胞的范围缩小.结论 通过外源性DEAB处理能有效地建立视黄酸缺乏的斑马鱼模型,DEAB影响胚胎发育存在剂量依赖性.视黄酸在斑马鱼心脏前后轴发育过程中起重要调控作用,心脏发育早期视黄酸缺乏会抑制心房的发育而支持心室的发育,出现房室分化异常.     

XBPl在非洲爪蟾胚胎发育中的作用

目的：探讨Ｘ盒结合蛋白１（Ｘ-ｂｏｘ ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ １,ＸＢＰ１）对非洲爪蟾胚胎发育的影响。方法：利用Ｗｅｓｔｅｒｎ ｂｌｏｔ、原位杂交和免疫染色法检测ＸＢＰ１在胚胎发育各个阶段的表达;通过显微注射基因特异性反义寡核苷酸实现基因敲降,利用ＲＴ-ＰＣＲ和整体胚胎原位杂交法检测基因表达变化。结果：ＸＢＰ１主要表达于非洲爪蟾胚胎发育期的神经、前肾、胰腺等器官中;敲降ＸＢＰ１ｓ在胚胎发育早期影响非洲爪蟾胚层形成相关基因,在胚胎发育后期影响胰腺发育相关基因。结论：ＸＢＰ１ｓ在胚胎发育早期可能影响胚层形成,在晚期可能影响胰腺的发育。     

KLF7b对斑马鱼胚胎发育的影响

目的：探讨KLF7b对斑马鱼胚胎发育的影响。方法：体外转录野生型KLF7b mRNA、KLF7b 乙酰化位点突变体mRNA;设计合成特异性KLF7b反义吗啉代寡核苷酸（morpholino oligonueleitide,MO）;在1~2细胞期注射到斑马鱼胚胎体内以实现KLF7b的过表达、位点突变与敲降;观察胚胎表型并利用定量PCR检测发育相关基因的表达变化,钙黄绿素染色观察斑马鱼骨骼发育情况。结果：过表达KLF7b对斑马鱼胚胎的发育无明显影响;敲降KLF7b或注射乙酰化位点突变的KLF7b后,斑马鱼胚胎出现心包积液、体轴和头部发育的异常,肌肉发育标志基因表达下调。结论：KLF7b可通过乙酰化修饰影响斑马鱼的发育。