文昌鱼内胚层发育相关核心调控基因的表达

研究了脊椎动物内胚层发育的核心调控基因Sox2,Pdx1和Cdx1在文昌鱼胚胎发育过程中的表达形式.结果显示:与脊椎动物相比,Sox2基因在文昌鱼前肠内胚层的表达区域具有较大的阴性范围,这一阴性区域与文昌鱼的鳃弓原基相对应,说明原索动物的内胚层衍生鳃弓与脊椎动物的神经脊鳃弓在演化上并不具备器官层次的同源性;文昌鱼Pdx1基因阳性的前-中肠消化内胚层的表达状态与脊椎动物高度同源,对应于盲囊的内胚层发育原基,说明文昌鱼盲囊与脊椎动物的胰腺具有演化同源关系;Cdx1基因的表达状态也与脊椎动物高度同源,说明脊椎动物的复杂肠道系统是从较为简单的后肠器官演化而来的.     

文昌鱼Rbx1同源基因的克隆，进化分析和表达图式的研究（英文）

在青岛文昌鱼中首次克隆到一个RING box同源基因,对其进行了序列特征和系统进化学分析,并且研究了该基因的胚胎发育和成体表达图式 。AmphiRbx1演绎的蛋白序列与已知其他无脊椎动物和脊椎动物的同源分子表现出很高的相似性。利用原位杂交和RT PCR技术研究该基因的表达,结果显示AmphiRbx1在胚胎发育各期均有表达,特别是在 卵裂期胚胎和有高速分裂细胞的组织中有很强的表达。实验结果表明,Rbx1基因在进化中相当保守,AmphiRbx1可能在细胞分裂的调节中发挥作用。
     

文昌鱼Rbx1同源基因的克隆，进化分析和表达图式的研究

在青岛文昌鱼中首次克隆到一个RING box同源基因，对其进行了序列特征和系统进化学分析，并且研究了该基因的胚胎发育和成体表达图式。AmphiRbx1演绎的蛋白序列与已知其他无脊椎动物和脊椎动物的同源分子表现出很高的相似性。利用原位杂交和RT-PCR技术研究该基因的表达，结果显示AmphiRbx1在胚胎发育各期均有表达，特别是在卵裂期胚胎和有高速分裂细胞的组织中有很强的表达。实验结果表明，Rbx1基因在进化中相当保守，AmphiRbx1可能在细胞分裂的调节中发挥作用。     

文昌鱼Pax1/9基因上游调控区的克隆及分析

脊椎动物Pax1/9是一重要的发育调控基因亚家族,文昌鱼基因组中仅有单一的该亚家族直系同源基因Amphi-Pax1/9,为检验此基因上游调控元件的功能在脊椎动物体内是否具有通用性,将文昌鱼Pax1/9基因上游约4.6 kb的侧翼序列与绿色荧光蛋白(GFP)报告基因连接,构建重组质粒表达载体(pAmphiPax1/9-AcGFP),显微注射斑马鱼胚胎,并以斑马鱼Pax1和Pax9的上游同源序列为阳性对照.结果表明,阳性对照斑马鱼胚胎中GFP能够表达,但注射pAm-phiPax1/9-AcGFP质粒的斑马鱼胚胎中无明显的GFP表达,这一现象可能是由于Pax1/9上游调控序列在二物种间存在较大的进化差异,启动元件具有物种特异性.     

青岛文昌鱼hedgehog基因表达图式的研究

Ｈｅｄｇｅｈｏｇ（ｈｈ）家族基因编码一类分泌性信号分子,在果蝇的体节和成虫盘等的图式形成和脊椎动物脊索、神经管、体节和肢等的发育中起着关键作用．探讨原索动物文昌鱼ｈｈ基因的功能,对于研究脊椎动物发育机制的进化具有重要意义．本文报道了用整体原位杂交方法,研究不同发育时期文昌鱼胚胎和幼体ｈｈ基因表达图式的结果,并对文昌鱼ｈｈ基因的功能和ｈｈ家族同源基因功能的演化进行了讨论．文昌鱼ｈｈ基因在脊索和神经管中的表达图式与脊椎动物Ｓｈｈ基因相似,其功能可能是介导脊索的诱导．     

文昌鱼体节极性相关新基因片段的初步研究

在克隆青岛文昌鱼hedgehog基因的同时,意外地得到了一个新的基因 (Amphip17)片段.对该基因片段的结构和功能的初步研究结果表明,该基因很可能在文昌鱼早期胚胎发育的体节形成与维持中起重要作用.发现和研究这个新基因,有助于揭示脊椎动物的起源与进化.     

青岛文昌鱼hedgehog基因表达图式的研究

Ｈｅｄｇｅｈｏｇ（ｈｈ）家族基因编码一类分泌性信号分子,在果蝇的体节和成虫盘等的图式形成和脊椎动物脊索、神经管、体节和肢等的发育中起着关键作用。探讨原索动物文昌鱼ｈｈ基因的功能,对于研究脊椎动物发育机制的进化具有重要意义。本文报道了用整体原位杂交方法,研究不同发育时期文昌鱼胚胎和幼体ｈｈ基因表达图式的结果,并对文昌鱼ｈｈ基因的功能和ｈｈ家族同源基因功能的演化进行了讨论。文昌鱼ｈｈ基因在脊索和神经管     

文昌鱼早期发育中两种碱性磷酸酶的表达

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小时)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个体节),碱性磷酸酶在每一体节的中部开始表达,在胚胎中形成3～6个条纹;在18小时神经胚中,碱性磷酸酶在肌节中表达;到24小时在后部内胚层中也开始表达;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.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可能与这一时期消化道开始行使功能有关.为了鉴定文昌鱼碱性磷酸酶的性质,还研究了L-苯丙氨酸对碱性磷酸酶表达图式的影响,结果表明文昌鱼至少存在两种碱性磷酸酶在消化道中表达的一种是肠型的,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磷酸酶.     

青岛文昌鱼肾上腺髓质素基因的克隆、组织特异性表达和生物信息学分析

用PCR技术在青岛文昌鱼中克隆到肾上腺髓质素(AM)基因的全长,命名为BjAM基因.序列分析发现BjAM基因全长1805bp,开放阅读框366bp,5'-UTR为82bp,3'-UTR为595bp;进行生物信息学分析发现,BjAM蛋白序列具有AM家族成员典型的保守关键位点,预测BjAM与AM1是直系同源,与脊椎动物AM1具有类似的生物学功能.组织特异性表达分析发现BjAM在各个组织中均有表达,鳃、脊索、肝盲囊和后肠中的表达量较高.头索动物文昌鱼中AM基因克隆和生物信息学分析为进一步构建原核表达载体、探究AM蛋白的功能奠定了基础.     

文昌鱼eIF5A基因的克隆和进化学分析

对文昌鱼神经胚cDNA文库进行测序和系统分析，首次从青岛文昌鱼(Brachiostoma belcheri tsingtauense)中成功得到1个eIFSA基因的cDNA序列，分析其推导的氨基酸序列揭示该基因产物具有eIF-5A家族蛋白质共有的保守区．对其二级结构进行预测，序列同源性分析表明eIF-5A家族基因在所有的真核生物中都高度保守．进化生物学的分析显示文昌鱼的eIF5A基因与脊椎动物的同源性较高，     

青岛文昌鱼AmphiCKS1样蛋白基因的克隆和同源性分析

通过对文昌鱼神经胚cDNA文库进行测序，获得编码文昌鱼AmphiCKS1样蛋白基因的cDNA序列，将演绎的氨基酸序列与多种脊椎动物和无脊椎动物的同源物进行比较。其同源性与人或家鼠的为77％，非洲爪蟾的为73．4％，果蝇的为77％，帽贝的为75％，线虫的为47．9％，酵母的为31．1％。结果证实在进化上介于脊椎动物和无脊椎动物之间的文昌鱼，由Amphicks 1基因所编码的AmphiCKS 1样蛋白更接近于脊椎动物；同时说明青岛文昌鱼Amphicks 1基因在进化上具有较高保守性。     

青岛文昌鱼DAD1样蛋白基因的克隆和同源性分析

dud1基因为一种内源性细胞凋亡抑制子基因，在发育中可能执行着重要功能．我们通过对青岛文昌鱼18小时神经胚cDNA文库进行测序，获得文昌鱼dud1样基因的2个cDNA片断，经拼接首次得到含有完整读框的文昌鱼dud1样基因的cDNA序列，其演绎的氨基酸序列与人、鼠、鸡、非洲爪蟾、果蝇、线虫、扁豆、番茄的DAD1蛋白的同源性分别为73．5％、73．5％、67．5％、70．9％、67．5％、55．5％、41．9％、41．8％．结果证实青岛文昌鱼dud1样基因在进化上具有高度的保守性，并且在进化上更接近于脊椎动物．     

青岛文昌鱼硫氧还蛋白基因的克隆及同源性分析

通过对文昌鱼神经胚cDNA文库进行测序 ,获得含文昌鱼硫氧还蛋白基因全部读框的cDNA序列 ,并演绎出对应的氨基酸序列 ,对其可编码蛋白进行了分析预测 ,还与多种脊椎动物和无脊椎动物中同种蛋白的同源性进行比较分析 .发现该蛋白具有典型的硫氧还蛋白活性部位 ,与脊椎动物硫氧还蛋白的同源性大于无脊椎动物 ,说明作为脊椎动物和无脊椎动物之间典型的过渡类型 ,文昌鱼在进化上更接近于脊椎动物 .     

青岛文昌鱼碱性肌球蛋白轻链MLC-alk基因片段的克隆

碱性肌球蛋白轻链是构成球蛋白头部的必需分子，采用简并引物PCR方法获得青岛文昌鱼碱性肌球轻链基因片段，并对其氨基酸序列与其他生物如鸡和人的胚胎裂、骨骼肌型、平滑肌型、心肌型、非肌型等多种碱性肌球蛋白轻链基因家庭成员相应片段进行了同源性分析，均显示较高的同源性，研究结果支持青岛文昌鱼具有1个，可能也仅有1个碱性肌球蛋白轻链基因，碱性肌球蛋白轻链基因原倍增可能发生在脊椎动物与文昌鱼在进化中分支之后。     

YUCCA基因家族在拟南芥胚胎发育过程中的表达模式研究

生长素作为重要的植物激素,在植物胚胎的形态建成和生长发育过程中起到关键的调控作用.依赖色氨酸的IPA途径是模式植物拟南芥中生长素合成的主要途径.以色氨酸为前体合成的IPA在YUCCA(YUC)的催化下生成IAA,这一过程也是生长素生物合成的限速步骤.拟南芥有11个YUC编码基因,目前对这11个YUC基因在植物胚胎发育过程中的表达模式还没有系统的研究.本文以Pro YUC:GUS(YUC1:GUS、YUC2:GUS、YUC4:GUS、YUC6:GUS、YUC8:GUS和YUC9:GUS)转基因植株为实验材料,观察在胚胎发育不同时期YUC基因的表达情况.结果表明:YUC1、YUC2和YUC4基因在拟南芥胚胎发育的后期(鱼雷期、拐杖期和成熟期)有极其微弱的表达;YUC6基因在拟南芥胚胎发育过程中没有表达;YUC8和YUC9在胚发育过程中有非常强的表达,其中YUC8主要在胚胎发育的三角胚时期、心形期和鱼雷期表达,而且在整个胚中表达,在拐杖期胚和成熟胚中YUC8特异在下胚轴和胚根中表达;YUC9在胚胎发育的球形期、三角胚时期和心形期有较强的表达,在胚发育的后期则在胚根有微弱的表达.这些结果表明拟南芥胚胎发育过程中存在生长素的本地合成,而且YUC8和YUC9是胚胎中参与生长素合成的主要基因.     

青岛文昌鱼铁蛋白ferritin基因的序列分析、同源性比较及二级结构预测

对青岛文昌鱼神经胚cDNA文库进行系统测序，分析测序结果，获得4个铁蛋白ferritin的EST，经过拼接得到含有完整读框的文昌鱼铁蛋白ferritin基因cDNA序列并据此演绎出其氨基酸序列，对演绎的文昌鱼铁蛋白ferritin的一级结构进行了分析，对其二级结构进行了预测，并与多种真核生物中的铁蛋白ferritin进行同源性比较，为认识文昌鱼铁蛋白ferritin和研究该分子的进化和功能提供了资料．     

青岛文昌鱼Sec61γ基因的克隆与同源性分析

对青岛文昌鱼神经胚cDNA进行测序，获得了4个Sec61γ的EST，经拼接得到编码文昌鱼Sec61γ基因全长cDNA序列并据此得到Sec61γ的氨基酸序列。通过对Sec61γ蛋白的结构分析及其与多种脊椎动物同种蛋白的同源性进行比较，发现Sec61γ与人、鼠、犬及果蝇的Sec61γ，具有较高的同源性，从一个侧面证明文昌鱼在进化上是位于无脊维和脊椎动物之间；同时说明Sec61γ基因在进化上具有较高保守性。     

青岛文昌鱼泛素/52氨基酸融合蛋白AmphiUb52的研究

通过神经胚cDNA文库的大规模测序，从青岛文昌鱼(Brachiostoma belcheri tsingtauense)成功分离到一个泛素cDNA(AmphiUh52)克隆，演绎出的128位氨基酸序列揭示该基因产物为一个融合蛋白(76个氨基酸的泛素和52个氨基酸的60S核糖体蛋白)．序列同源性分析表明该基因在所有的真核生物中都高度保守．在52个氨基酸的核糖体蛋白中可能含有一个“锌指”模式参于核酸的结合．     

筛选差异表达基因的方法进展

植入前胚胎差异表达基因的筛选是分离、鉴定发育相关基因的关键 ,是克隆动物发育分子机理研究的基础 .哺乳动物植入前胚胎和克隆胚胎材料的获得十分不易 ,使得筛选差异表达基因的方法在该领域的应用均受到较大的限制 .以DDRT -PCR为基础的单胚mRNA差异表达技术的建立 ,为克隆植入前胚胎发育相关基因及哺乳动物克隆胚胎发育分子机理研究提供有力的工具 ,本文将在多年研究基础上对该技术及目前筛选差异表达基因的方法进行综述 .