绵羊tnp2基因的克隆及其在体外共培养系统中圆形精子细胞的转录分析

过渡蛋白2基因(tnp2)是圆形精子细胞特异表达的基因。为了开展绵羊圆形精子细胞标记基因的研究,根据GenBank上已公布的牛的cDNA序列设计引物,采用RT-PCR和分子克隆方法,克隆了蒙古绵羊tnp2基因cDNA部分编码区序列。DNA序列测定结果与牛的核苷酸序列比对,同源性为95.3%。根据绵羊tnp2基因的cDNA序列设计引物,对共培养的四月龄绵羊睾丸生殖细胞进行RT-PCR鉴定。结果显示体外共培养的绵羊睾丸生殖细胞一直到第十周后仍有圆形精子细胞产生。绵羊tnp2基因的cDNA克隆和序列测定为进一步研究绵羊精子发生过程奠定了基础。

牦牛TNP2基因分子特征及其在不同发育阶段睾丸中的表达

克隆牦牛过渡蛋白2(transition protein 2,TNP2)基因并分析其分子特征,调查TNP2基因和蛋白在不同发育阶段牦牛睾丸中的表达差异,为研究其在睾丸发育及精子发生中的作用提供依据。采集不同发育阶段牦牛睾丸(初生期、幼年期、性成熟初期、性成熟后期、老年期)组织,在克隆测序的基础上对TNP2基因进行分子特征分析;利用免疫组化(IHC)、荧光定量PCR(RT-qPCR)以及Western blot技术检测TNP2蛋白在牦牛睾丸组织中的定位及TNP2基因和蛋白在牦牛睾丸组织中的表达量。结果显示,成功克隆牦牛TNP2的基因CDS区序列,分子特征预测TNP2为可溶性的膜外蛋白,有多个磷酸化位点;其二级结构包含α螺旋、β-转角、延伸链和无规则卷曲,其核苷酸序列及氨基酸序列与其他哺乳动物之间的同源性较低。RT-qPCR结果显示,TNP2 mRNA在老年期睾丸的相对表达量极显著(P<0.01)高于其他4个时期,且在幼年期极显著(P<0.01)高于初生期、性成熟早期和性成熟后期,而初生期与性成熟早期和性成熟后期三者之间无显著差异(P>0.05)。Western blot结果显示TNP2蛋白在性成熟早期和性成熟后期的表达量极显著(P<0.01)高于初生期、幼年期和老年期,且幼年期和老年期极显著高于初生期(P<0.01)。IHC结果显示,TNP2蛋白在牦牛睾丸中圆形精细胞以及精子中呈强阳性表达,而在精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、支持细胞及睾丸间质细胞呈弱阳性表达。研究表明,TNP2可能参与了牦牛精子发育过程中圆形精子细胞向长形精子细胞转换过程中细胞核蛋白的转换,为进一步探明牦牛精子形成机制及其长期生活在高寒低氧环境中的耐低氧机制与繁殖能力低之间的关系提供了基础资料。

TNP2基因在小鼠睾丸组织中的表达研究

目的筛选与精子发生相关的基因。方法将4d、9d、18d、35d、54d和6月龄小鼠睾丸组织cDNA探针与Affymetrix全基因组芯片进行杂交,筛选出差异表达的基因。通过RT-PCR分析差异表达基因在小鼠睾丸不同发育阶段中的表达。结果对Affymetrix全基因组芯片杂交结果分析后,筛选得到1个差异表达杂交点,通过NCBI网站与小鼠全基因组序列Blast分析可知,该差异表达基因是TNP2基因。小鼠TNP2基因全长724bp,其编码框大小为375bp。RT-PCR结果表明TNP2基因在小鼠21d龄及之前的睾丸中没有表达,在35d龄睾丸开始高表达。结论 TNP2基因为小鼠年龄依赖性表达基因,小鼠TNP2基因的表达与小鼠精子发生过程有很强的一致性,因此,可以推测该基因在精子发生中可能起重要作用。

小鼠精原细胞体外培养分化的研究

目的探讨小鼠精原细胞的分离纯化及体外培养条件。方法采用组合酶消化法分离纯化小鼠精原细胞和支持细胞,在添加FSHC和TC的基本培养基中进行体外培养。采用反转录PCR方法检测精子细胞特异性基因过渡蛋白9(Tnp2)的表达以对分化细胞进行鉴定。结果培养5 d后有分化的圆形精子细胞出现,培养7d后收集的细胞可见Tnp2基因表达。结论通过体外培养小鼠精原细胞可迅速完成减数分裂过程和减数分裂后的分化过程,并可获得更接近成熟阶段的精子细胞。