斑馬魚(yú)redd1基因在心臟左右不對(duì)稱發(fā)育中功能的初步研究
本文關(guān)鍵詞:斑馬魚(yú)redd1基因在心臟左右不對(duì)稱發(fā)育中功能的初步研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:REDD1(Regulated in Development and DNA Damage response1)屬于DDIT(DNA Damage Inducible Transcript)蛋白家族。目前認(rèn)為這一家族成員參與生長(zhǎng)發(fā)育、DNA損傷修復(fù)、細(xì)胞凋亡、炎癥反應(yīng)、壓力應(yīng)激、腫瘤的發(fā)生發(fā)展等生理病理過(guò)程。REDD1受缺氧、氧化應(yīng)激、饑餓等應(yīng)激狀態(tài)所調(diào)控,通過(guò)抑制mTOR信號(hào)通路來(lái)發(fā)揮作用。REDD1功能異常可導(dǎo)致帕金森病、腫瘤和骨骼肌萎縮等疾病。而且,關(guān)于REDD1的表達(dá)模式以及其在生理和病理過(guò)程中的作用大多來(lái)自體外細(xì)胞系的結(jié)果,對(duì)于其體內(nèi)時(shí)空表達(dá)方式及其基因調(diào)控方式,尤其是體內(nèi)基因敲降后的表型研究還相對(duì)較少。 最近在斑馬魚(yú)研究中發(fā)現(xiàn)Redd1在β-Catenin水平上拮抗經(jīng)典Wnt信號(hào)通路,調(diào)節(jié)脊椎動(dòng)物胚胎的背腹軸發(fā)育。RT-PCR檢測(cè)斑馬魚(yú)不同發(fā)育時(shí)期胚胎發(fā)現(xiàn),redd1基因在整個(gè)胚胎發(fā)育時(shí)期均有表達(dá)。整胚原位雜交方法檢測(cè)redd1的空間表達(dá)方式發(fā)現(xiàn),redd1mRNA在50%外包時(shí)期(6hpf),主要集中在胚環(huán)區(qū)域,即中胚層前體細(xì)胞存在區(qū)域。在體節(jié)形成和隨后的發(fā)育過(guò)程中,主要集中在前脊索神經(jīng)板、頭部外胚層和尾部中胚層等部位。 本課題通過(guò)進(jìn)一步研究,發(fā)現(xiàn)在斑馬魚(yú)體節(jié)形成時(shí)期,redd1mRNA在尾部中胚層表達(dá)區(qū)域與Kupffer’s囊泡位置重合或者部分重合。我們猜測(cè)redd1可能參與胚胎左右不對(duì)稱發(fā)育的調(diào)控,并且至今未有相關(guān)報(bào)道,因此我們研究redd1在胚胎左右不對(duì)稱發(fā)育中的作用,對(duì)于發(fā)現(xiàn)redd1在胚胎發(fā)育方面的新作用具有重要的意義。 在我們的研究工作中,通過(guò)在1-cell時(shí)期注射morpholino抑制redd1表達(dá)會(huì)導(dǎo)致早期的左右不對(duì)稱的標(biāo)志性基因southpaw,lefty2和后期的內(nèi)部器官的標(biāo)志性基因cmlc2表達(dá)出現(xiàn)隨機(jī)分布,并造成lefty1在胚胎中線的表達(dá)部分缺失但對(duì)foxa3表達(dá)無(wú)明顯影響。在中囊胚時(shí)期敲降胚胎背部前驅(qū)細(xì)胞redd1,表型與1-cell時(shí)期敲降一致,并且造成Kupffer’s囊泡變小,泡內(nèi)的單纖毛數(shù)目變少,長(zhǎng)度變短,同時(shí)伴隨轉(zhuǎn)錄因子foxj1a、 sox17在背部前驅(qū)細(xì)胞表達(dá)減弱。 本實(shí)驗(yàn)首次發(fā)現(xiàn)了斑馬魚(yú)redd1調(diào)控胚胎的左右不對(duì)稱發(fā)育。redd1下調(diào)了轉(zhuǎn)錄因子foxj1a、sox17的表達(dá)水平,影響了kupffer’s囊泡和cilia的形成。導(dǎo)致與Nodal信號(hào)通路開(kāi)啟相關(guān)的標(biāo)志性基因southpaw、lefty2、lefty1在胚胎側(cè)板中胚層及胚胎中線的表達(dá)異常,進(jìn)而影響了心臟的發(fā)育。
【關(guān)鍵詞】:左右不對(duì)稱發(fā)育 Kupffer’s囊泡(KV) 側(cè)板中胚層(LPM) redd1 BMP 斑馬魚(yú)
【學(xué)位授予單位】:中國(guó)海洋大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類號(hào)】:R321
【目錄】:
- 摘要5-7
- Abstract7-11
- 1 引言11-29
- 1.1 斑馬魚(yú)11-13
- 1.2 斑馬魚(yú)胚胎的左右不對(duì)稱發(fā)育13-17
- 1.2.1 脊椎動(dòng)物的左右不對(duì)稱發(fā)育13-14
- 1.2.2 斑馬魚(yú)左右不對(duì)稱發(fā)育軸的形成14-15
- 1.2.3 斑馬魚(yú) Kupffer’s 囊泡(KV)的形成15-17
- 1.3 REDD117-25
- 1.3.1 REDD1 的來(lái)歷17
- 1.3.2 REDD1 的結(jié)構(gòu)17-18
- 1.3.3 REDD1 的表達(dá)18-19
- 1.3.4 REDD1 對(duì)細(xì)胞的調(diào)節(jié)19-20
- 1.3.5 REDD1 的調(diào)節(jié)作用20-22
- 1.3.6 REDD1 的生物學(xué)和病理學(xué)功能22-23
- 1.3.7 REDD1 與胚胎發(fā)育23-25
- 1.4 展望25-26
- 1.5 立題依據(jù)及研究意義26-29
- 2 斑馬魚(yú) redd1 基因在心臟左右不對(duì)稱發(fā)育中功能的初步研究29-67
- 2.1 前言29-30
- 2.2 實(shí)驗(yàn)材料與方法30-43
- 2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑30-31
- 2.2.2 實(shí)驗(yàn)用魚(yú)31
- 2.2.3 儀器設(shè)備31-32
- 2.2.4 斑馬魚(yú)的飼養(yǎng)與胚胎獲取32
- 2.2.5 去除胚胎卵膜32
- 2.2.6 顯微注射32-33
- 2.2.7 質(zhì)粒的提取與純化33
- 2.2.8 提取總 RNA33-34
- 2.2.9 總 RNA 反轉(zhuǎn)錄成 cDNA34-35
- 2.2.10 RNA 的體外合成35-36
- 2.2.11 整胚原位雜交36-41
- 2.2.12 探針點(diǎn)雜交(dot-blot)41
- 2.2.13 免疫組織化學(xué)41-42
- 2.2.15 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析42-43
- 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果43-63
- 2.3.1 斑馬魚(yú) redd1 在胚胎早期發(fā)育的表達(dá)譜43-44
- 2.3.2 斑馬魚(yú) redd1 與 charon 基因的共定位44
- 2.3.3 抑制斑馬魚(yú)中 redd1 的表達(dá),影響心臟的不對(duì)稱分布44-48
- 2.3.4 抑制斑馬魚(yú)中 redd1 的表達(dá),影響胚胎早期的左右不對(duì)稱發(fā)育48-52
- 2.3.5 redd1 以細(xì)胞自主調(diào)節(jié)的方式調(diào)控左右不對(duì)稱發(fā)育52-55
- 2.3.6 中囊胚敲降 redd1 后,影響 Kupffer’s 囊泡及 cilia 形成55-59
- 2.3.7 中囊胚敲降 redd1 后,,影響轉(zhuǎn)錄因子 foxj1a、sox17 表達(dá)59-62
- 2.3.8 中囊胚敲降 redd1 后,影響 bmp4 表達(dá)62-63
- 2.4 討論63-67
- 3 總結(jié)67-70
- 4 展望70-72
- 參考文獻(xiàn)72-79
- 致謝79-80
- 個(gè)人簡(jiǎn)歷80-81
- 碩士期間發(fā)表與撰寫(xiě)的文章81-82
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本文編號(hào):373521
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