本文關(guān)鍵詞：MiR-124在非洲爪蟾視網(wǎng)膜細(xì)胞分化中的作用和機(jī)制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：研究背景：神經(jīng)細(xì)胞的發(fā)生和分化機(jī)制是神經(jīng)發(fā)育生物學(xué)的基本科學(xué)問題,也是揭示相關(guān)神經(jīng)和精神疾病機(jī)理的基礎(chǔ)。神經(jīng)細(xì)胞的產(chǎn)生是建造神經(jīng)系統(tǒng)的第一步。神經(jīng)元一旦產(chǎn)生就不能再被取代。這意味著,一個細(xì)胞是否將變成神經(jīng)元,并成為神經(jīng)元的哪一部分的哪一類神經(jīng)元,在發(fā)育早期就已經(jīng)決定并且是不可改變的。這個決定過程依賴于基因,是通過基因的表達(dá)這一選擇過程完成的。體內(nèi)每一個細(xì)胞都攜帶著相同的DNA,神經(jīng)元前體中的基因表達(dá)是如何進(jìn)行選擇而產(chǎn)生不同的神經(jīng)元的呢?。近年誘導(dǎo)多能干細(xì)胞技術(shù)的發(fā)展為干細(xì)胞在神經(jīng)結(jié)構(gòu)和功能損傷修復(fù)中的利用帶來希望,但已有的研究結(jié)果顯示多能干細(xì)胞在體內(nèi)發(fā)育的命運(yùn)具有時空依賴性而其機(jī)制尚未完全明了,如何在體內(nèi)控制干細(xì)胞的定向分化仍是尚待解決的問題MiRNA是一類內(nèi)生由蛋白質(zhì)編碼基因或者非編碼基因的內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄加工而來的約22個核苷酸分子的非編碼RNA小分子,通過降解目標(biāo)基因或與目標(biāo)mRNA的3’非編碼區(qū)序列互補(bǔ)抑制其轉(zhuǎn)錄過程,造成基因的表達(dá)量下降,參與調(diào)節(jié)動物的發(fā)育。已知的哺乳動物miRNA中約有50%在成體大腦和發(fā)育中的神經(jīng)系統(tǒng)存在,參與對胚胎和成體神經(jīng)干細(xì)胞發(fā)育和分化多個階段的調(diào)控。對miRNA在神經(jīng)細(xì)胞發(fā)生中作用的分析將有助于全面解析神經(jīng)發(fā)育的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò),也將為miRNA在相關(guān)神經(jīng)疾病治療中的應(yīng)用提供重要的線索。MiRNA表達(dá)具有時間、組織表達(dá)特異性。一個miRNA可以調(diào)控多個靶基因,一個基因也可能受到多個miRNA的調(diào)節(jié)。所以,niRNA功能和復(fù)雜調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的分析仍是目前的挑戰(zhàn)性問題。MiR-124(過去有miR-124a, miR-124b等分類,現(xiàn)統(tǒng)稱為miR-124)是一個特異性表達(dá)在神經(jīng)系統(tǒng)的miRNA,在大腦和眼睛的發(fā)育過程中都發(fā)揮著重要的作用。我們之前的文章報道過,miR-124能夠調(diào)節(jié)早期神經(jīng)發(fā)生,爪蟾體內(nèi)若缺乏miR-124會導(dǎo)致視神經(jīng)和視杯的畸形。然而,miR-124是否參與視網(wǎng)膜細(xì)胞命運(yùn)的特化過程以及其中潛在的分子機(jī)制在很大程度上都是未知的,仍待探究。研究結(jié)果：我們通過實驗發(fā)現(xiàn)miR-124能夠影響視網(wǎng)膜雙極細(xì)胞和水平細(xì)胞的細(xì)胞命運(yùn),而不影響其它細(xì)胞在視網(wǎng)膜的命運(yùn)。MiR-124在視網(wǎng)膜過表達(dá)會導(dǎo)致視網(wǎng)膜雙極細(xì)胞比例降低、水平細(xì)胞比例升高。免疫組化結(jié)果證明,miR-124過表達(dá)導(dǎo)致OTX2特異性標(biāo)記的雙極細(xì)胞比例減少,而抑制miR-124表達(dá)會導(dǎo)致視網(wǎng)膜雙極細(xì)胞比例升高,。這說明miR-124在雙極細(xì)胞的細(xì)胞命運(yùn)特化過程中發(fā)揮重要作用。通過進(jìn)一步實驗發(fā)現(xiàn)Otx2參與了miR-124對視網(wǎng)膜細(xì)胞命運(yùn)的調(diào)控過程。通過生物信息學(xué)分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)miR-124與Otx2 mRNA的3’端非編碼序列是互補(bǔ)的,且這種互補(bǔ)在多種脊椎動物物種之間都是相當(dāng)保守的。我們進(jìn)一步通過體外熒光素酶實驗證明miR-124可通過作用于Otx2 mRNA的3’端非編碼序列抑制蛋白的表達(dá)量。而且Otx2mRNA能夠挽回miR-124過表達(dá)造成的視網(wǎng)膜細(xì)胞命運(yùn)改變的效應(yīng)。從分子水平上和組織水平上都證明了OTX2可能參與了miR-124對視網(wǎng)膜雙極細(xì)胞和水平細(xì)胞細(xì)胞命運(yùn)的調(diào)控。研究結(jié)論：miR-124過表達(dá)影響視網(wǎng)膜雙極、水平細(xì)胞的命運(yùn)；并可通過調(diào)控Otx2表達(dá)調(diào)節(jié)爪蟾視網(wǎng)膜雙極細(xì)胞的發(fā)生。本研究結(jié)果不僅有助于解析神經(jīng)發(fā)育分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò),也為利用miRNA進(jìn)行細(xì)胞的定向誘導(dǎo)分化和相關(guān)神經(jīng)疾病研究提供了新的線索。
【關(guān)鍵詞】：細(xì)胞命運(yùn)特化 視網(wǎng)膜 microRNA miR-124 Otx2基因 爪蟾 發(fā)育 神經(jīng)系統(tǒng) 雙極細(xì)胞
【學(xué)位授予單位】：北京中醫(yī)藥大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R338.3
【目錄】：

• 中文摘要5-7
• ABSTRACT7-9
• 英文縮略詞9-10
• 文獻(xiàn)綜述10-23
• 1 脊椎動物胚胎發(fā)育10-15
• 1.1 脊椎動物發(fā)育模式10
• 1.2 神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育10-12
• 1.3 神經(jīng)管的初始分化12-13
• 1.4 眼睛的早期發(fā)育13
• 1.5 視網(wǎng)膜的神經(jīng)發(fā)生13-15
• 2 脊椎動物早期發(fā)育的遺傳調(diào)控15-18
• 2.1 同源異型盒基因15-16
• 2.2 轉(zhuǎn)錄因子16
• 2.3 Otx2基因16-18
• 3 MicroRNA18-22
• 3.1 MicroRNA簡介18-19
• 3.2 MiRNA發(fā)展簡史19
• 3.3 MiRNA的生物合成和作用機(jī)制19-20
• 3.4 MiRNA的研究現(xiàn)狀20-21
• 3.5 MiR-124與神經(jīng)系統(tǒng)21-22
• 4 實驗動物爪蟾22-23
• 前言23-28
• 實驗設(shè)計26-27
• 實驗技術(shù)路線27-28
• 材料和方法28-35
• 實驗方法28-34
• 1. 實驗動物及其胚胎的獲取和處理28
• 2. 脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染28-29
• 3. 冰凍切片29
• 4. 免疫組化29-30
• 5. PCR擴(kuò)增30
• 6. PCR產(chǎn)物純化30-31
• 7. DNA酶切31
• 8. 質(zhì)粒鏈接31
• 9. 轉(zhuǎn)化感受態(tài)細(xì)胞31
• 10. 質(zhì)粒擴(kuò)增31
• 11. 挑取菌落培養(yǎng)31-32
• 12. 細(xì)胞復(fù)蘇32
• 13. 細(xì)胞傳代32
• 14. 細(xì)胞質(zhì)粒轉(zhuǎn)染32-33
• 15. 細(xì)胞裂解33
• 16. 熒光值測定33
• 17. 統(tǒng)計學(xué)處理33-34
• 實驗材料34-35
• 1. 實驗儀器34
• 2. 實驗材料34-35
• 結(jié)果35-53
• 第一部分：MiR-124影響爪蟾視網(wǎng)膜細(xì)胞命運(yùn)決定35-41
• 1.1 pCS2-gfp-miR124質(zhì)粒有效性驗證35-39
• 1.2 MiR-124過表達(dá)抑制爪蟾視網(wǎng)膜雙極細(xì)胞生成,促進(jìn)水平細(xì)胞增加39-41
• 第二部分：MiR-124可直接作用于Otx23’UTR41-46
• 2.1 不同物種miR-124、Otx23'UTR序列比對同源性高41-43
• 2.2 熒光素酶試驗測定miR-124直接作用Otx2靶序列抑制蛋白表達(dá)43-46
• 第三部分：MiR-124通過調(diào)節(jié)Otx2表達(dá)控制雙極細(xì)胞命運(yùn)46-53
• 3.1 MiR-124過表達(dá)抑制視網(wǎng)膜OTX2陽性雙極細(xì)胞生成46-47
• 3.2 MiR-124表達(dá)下調(diào)促進(jìn)視網(wǎng)膜雙極細(xì)胞增加47-49
• 3.3 0 tx2 mRNA過表達(dá)促進(jìn)視網(wǎng)膜雙極生成49-50
• 3.4 0 tx2 mRNA與miR-124過表達(dá)質(zhì)粒共轉(zhuǎn)染能夠挽回miR-124過表達(dá)造成的細(xì)胞命運(yùn)改變50-53
• 討論53-54
• 參考文獻(xiàn)54-61
• 致謝61-62
• 個人簡歷62

【相似文獻(xiàn)】

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1 孫夢茹;MiR-124在非洲爪蟾視網(wǎng)膜細(xì)胞分化中的作用和機(jī)制[D];北京中醫(yī)藥大學(xué);2015年

  本文關(guān)鍵詞：MiR-124在非洲爪蟾視網(wǎng)膜細(xì)胞分化中的作用和機(jī)制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：254687