文昌鱼Dkk和Kremen基因家族表达图谱和功能的研究


Autoria(s): 张煜珺
Contribuinte(s)

毛炳宇

Data(s)

2008

Resumo

文昌鱼长期作为脊索动物的祖先模型被研究。它与脊椎动物发育机制的比较为后者的发生和进化提供了大量证据。Wnt信号通路在动物胚胎发育中行使着多样而重要的功能:如胚胎轴系的建立,胚层分化,神经图式形成等。在腔肠动物胚胎发育的早期,Wnt/β-catenin主要参与动植物半球极性的形成和胚层分化——很可能是Wnt通路的祖先功能。而在高等脊椎动物胚胎发育的早期,Wnt/β-catenin通路对于背腹轴、前后轴和左右轴极性的建立发挥着至关重要的作用。我们的研究主要集中在文昌鱼Wnt/β-catenin信号通路的两种调节因子Dickkopf(Dkk)和Kremen,以探明这些Wnt信号调节因子的祖先功能,以及在脊椎动物中获得新功能的进化历程。分泌性蛋白Dkk是Wnt信号通路的抑制因子,协同它的高亲和性受体Kremen,在两栖类胚胎头部的发育中起着关键作用。基于脊椎动物Dkk和kremen的报道以及佛罗里达文昌鱼基因组序列信息,我们运用分子克隆的方法,得到白氏文昌鱼Dkk家族的两个基因:BbDkk124和BbDkk3,以及Kremen家族的5个基因:BbKremen-a,BbKremen-c,BbKremen-d,BbKremen-e,BbKremen-g,用整体胚胎原位杂交的方法研究了它们的表达图谱,并在293T细胞和非洲爪蟾胚胎这两个系统中检测了它们对Wnt信号活性的影响和胚胎发育表型的影响。结果表明文昌鱼Dkk和Kremen的表达区域与脊椎动物的同源基因并不相同,出现了较大分歧,但BbDkk124作为Wnt信号抑制因子的功能是保守的。Kremen家族的两个基因BbKremen-e和BbKremen-g在293T细胞内对Wnt通路的影响不显著,而在非洲爪蟾系统中,引起胚胎不同的畸形表型。我们的实验结果为脊椎动物Dkk和Kremen 基因家族的进化提供了一些资料。 此外我们还研究了文昌鱼GATA家族的基因,这个家族在脊椎动物和非脊椎动物的发育中行使重要的动能,在进化上也是非常保守的。脊椎动物的GATA基因分为两个亚群:GATA1/2/3和GATA4/5/6。通过生物信息分析,我们在文昌鱼的基因组中找到了三个GATA基因:一个GATA1/2/3亚家族基因,两个GATA4/5/6亚家族基因,另外还找到一个类GATA基因。我们克隆了白氏文昌鱼GATA123的一段序列并研究了它在早期胚胎发育中的特异性表达。结果表明GATA123在原肠胚的中内胚层表达,而在神经胚晚期和幼体早期,GATA123在脑泡和消化道中部区域表达。这种表达模式与头部发育的重要基因Otx相类似。我们的研究结果提示在文昌鱼脑泡的发育过程中GATA123和Otx很可能协同发挥着重要的作用。

Identificador

http://159.226.149.42/handle/152453/6084

http://www.irgrid.ac.cn/handle/1471x/97827

Idioma(s)

中文

Fonte

张煜珺 .文昌鱼Dkk和Kremen基因家族表达图谱和功能的研究[硕士].北京.中国科学院研究生院.2008

Palavras-Chave #文昌鱼 #白氏文昌鱼 #Dkk #Kremen #GATA factors #Otx
Tipo

学位论文