Molecular Characterization and Functional Commonality of Nucleophosmin/Nucleoplasmin in Two Cyprinid Fish

Nucleophosmin/nucleoplasmin has been studied mostly in mammals and amphibians. To clarify the characteristics and function of nucleophosmin/nucleoplasmin in teleost fish, we cloned a full-length cDNA sequence from two cyprinid fish, Carassius auratus gibelio and Carassius auratus. Molecular characterization and multiple sequence alignments suggested that they are the homologs of nucleophosmin. RT-PCR and Western blot detected a specific expression in gonads, and immunofluorescence localization revealed their distribution in oogenic and spermatogenic cells. Furthermore, a sperm decondensation function was demonstrated by immunodepletion and in vitro sperm decondensation experiments. The data suggest that the cloned nucleophosmin should share expressional and functional characterization with nucleoplasmin and therefore provide novel evidence for a functional commonality of nucleophosmin and nucleoplasmin in fish.

哺乳动物体细胞核移植影响因素的研究

题。 在已有的基础上，建立了基于单个植入前胚胎的逆转录-聚合酶链反应（RT-PCR）技术，成功实现了针对单个猕猴植入前胚胎进行可重复的，多个特定基因的表达检测。在此基础上，对一些重要的早期胚胎发育相关基因在猕猴体细胞核移植胚胎和体外受精胚胎中的表达进行了比较研究。这其中包括核仁相关蛋白基因nucleolin，nucleophosmin，fibrillarin，PAF53，UBF和mRNA早期装配相关蛋白snrpn，这些基因被认为与植入前胚胎的再程序化有着非常密切的关系。我们的研究结果发现，相对于体外受精胚胎，被检测基因在核移植胚胎中的转录出现了不同程度的异常，表现为表达丰度相对较低，这意味着体细胞核移植植入前胚胎的再程序化，或者说供体核的再程序化可能出现了异常。通过进一步对fibrillarin（胚胎合子基因组启动的标志基因）的表达研究，比较了合子基因组启动这一再程序化分子事件在核移植胚胎和体外受精胚胎中的发生时序。研究结果证实，体细胞核移植胚胎的合子基因组启动出现了明显的滞后。我们还发现这与核移植胚胎的异常卵裂速度有着一定的关联，同时说明某些源自核移植操作技术和方法的未知因素可能是造成核移植胚胎再程序化异常的主要原因。为了验证合子基因组滞后对核移植胚胎后续发育的影响，本论文研究分析了着床相关基因Mamu-AG在猕猴核移植胚胎中的表达。研究首次发现Mamu-AG mRNA只在囊胚期开始出现，这与在人类中的情况有所不同（始于8细胞时期）。在正常体外受精囊胚中，不论发育时间如何，第6和第7天的囊胚均正常表达Mamu-AG mRNA。而在核移植囊胚中，仅有第7天的囊胚检测到该mRNA，第6天的囊胚中则没有，这进一步说明了胚胎合子基因组启动的延迟是影响核移植胚胎发育的重要环节。 本研究从分子水平上对猕猴植入前胚胎基因转录和表达进行了分析研究，首次发现了在猕猴体细胞核移植胚胎中发育相关基因表达异常，以及合子基因组启动滞后的分子证据，这为我们改进现有的猕猴核移植操作程序提供了新的思路，同时也为进一步研究猕猴植入前胚胎发育的再程序化奠定了基础。