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     

青岛文昌鱼hedgehog及两个hedgehog-like片段的克隆

采用RT-PCR方法获得了青岛文昌鱼2497bp长的hedgehog基因片段,其所编码的氨基酸序列与多种生物hh基因家族成员的相应片段显示了较高的同源性.同时获得2个含有部分hedgehog基因片段的序列hedgehog-like-1和hedgehog-like-2,提示文昌鱼中发生hedgehog基因倍增过程和有多拷贝hh基因存在的可能性.为研究hh基因的分子进化提供了线索.     

青岛文昌鱼发育信号传导相关基因hedgehog的克隆

hedgehog家族基因在动物胚胎多种发育过程的信号传导中起着关键作用.采用简并引物、套式PCR和RT-PCR方法获得青岛文昌鱼hedgehog基因片段,并对其所推测的氨基酸序列与hh基因家族成员小鼠Shh、Ihh、Dhh,鸡、爪蟾和斑马鱼Shh及果蝇hh等的相应片段进行同源性分析.它们的同源性分别为56％,53％,50％,53％,53％,53％和45％.研究结果支持文昌鱼具有1个,可能也仅有1个hedgehog家族基因.     

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。     

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．     

青岛文昌鱼profilin样蛋白基因的克隆与同源性分析

对青岛文昌鱼神经胚cDNA进行序测，获得了6个profilin样蛋白基因的EST，经拼接得到编码文昌鱼profilin样蛋白基因的cDNA序列并据此演绎了文昌鱼profilin样蛋白的氨基酸序列。对演绎的文昌鱼profilin样蛋白的一级结构进行了分析，对其二级结构进行了预测，并将其与多种真核生物中的profilin进行同源性比较，为profilin分子进化的研究提供资料。     

青岛文昌鱼核糖体蛋白Amphil11基因的克隆和同源性分析

对青岛文昌鱼18小时神经胚cDNA文库进行测序，获得了5个AmphiL11的EST，经接接得到文昌鱼核糖体蛋白AmphiL11的编码完整的cDNA序列并演绎出AmphiL11的氨基酸序列，通过对AmphiL11蛋白的结构分析及其与人、鼠、鱼等脊柱动物和果蝇、线虫等无脊动物及酵母中同种核糖体蛋白的同源性分析，发现AmphiL11与脊柱动物核糖体L11蛋白的同源性很高，与高等无脊椎动物甚至酵母的同源性也较高，提示AmphiL11具有较高的进化水平，更接近于脊椎动物的核糖体蛋白L11。同时也表明，真核生物核糖体蛋白L11具有高度的保守性。     

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。     

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.     

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NADH脱氢酶亚基I基因片段的克隆

NADH脱氢酶亚基I是细胞电子传递链的主要成员之一，采用简并引物PCR方法获得青岛文昌鱼NADH脱氢酶亚基I基因片段，将基氨基酸序列与其他生物如佛罗里达文昌鱼，斑马鱼，爪蟾等无脊椎和脊椎动物NADH脱氢酶亚基I基因相应片段进行了同源性分析，均显示较高的同源性，研究结果证实青岛文昌鱼作为脊索动物的代表之一，与脊椎动物有着较近的亲缘关系，是从无脊椎动物到脊椎动物的过渡类型。     

青岛文昌鱼核糖体蛋白AmphiL 37a基因的克隆和同源性分析

对青岛文昌鱼神经胚cDNA进行测序,获得了3个AmphiL 37a的EST,经拼接得到编码文昌鱼核糖体蛋白的AmphiL37a基因全长cDNA序列并演绎出AmphiL37a的氨基酸序列.通过对AmphiL37a蛋白的结构分析及其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,发现AmphiL37a具有典型的四个半胱氨酸的锌指结构,与人、鼠、鸡的L37a,尤其与果蝇、隐板石鳖等高等无脊椎动物核糖体L37a具有较高的同源性,说明文昌鱼在进化上更接近于高等无脊椎动物;同时说明核糖体蛋白L37a基因在进化上具有较高保守性.     

双链干扰RNA对基因抑制的发现——2006年诺贝尔生理医学奖评介

2006年度诺贝尔生理医学奖授予了美国斯坦福大学医学院病理遗传学教授安德鲁.费尔(A ndrew F ire)和马萨诸塞大学医学院分子医学教授克瑞格.梅罗(C raigM ello),表彰他们发现了“RNA-干扰,双链RNA对基因的抑制”,这是在遗传信息传递过程控制中的一个基本的机制.他们的工作不但具有重要的理论意义,而且使我们看到癌症、爱滋病、遗传病治疗的希望.文章系统地介绍了这一工作的研究背景、方法、结论,并分析了该结果在生物学中的意义.