人工诱导南方鲇雌核发育的最适参数

用紫外线照射南方鲇(Silurus meridionalis)精子,用遗传失活的精子人工授精,采用热休克方法抑制南方鲇第二极体的排出。根据热休克起始时间、持续时间和休克温度三因子三水平设计正交试验,探索获得人工诱导南方鲇雌核发育的最理想条件。结果表明,紫外线照射精子15 min,热休克起始时间为受精后5 min,持续时间为1 min,休克温度为41℃,对人工诱导南方鲇雌核发育最有利。该实验为进一步分析人工繁殖南方鲇的雌化机制以及南方鲇性别决定的分子机制奠定了基础。

生物科学专业“微生物学实验”创新教学改革体系初探

为培养具有实践能力、创新能力以及人文素养的生物科学人才,阜阳师范大学对生物科学专业的微生物学实验进行优化,引入以学生为主导的自主探究实验,通过学生自主选题,以小组形式设计和完成实验,进行实验汇报。该教学改革的初探表明,开放式的自主探究实验一方面可以提高学生的实验操作能力,能够较好地提高学生对微生物学研究的兴趣。另一方面,以科技论文形式撰写实验报告,有助于提升学生毕业论文写作能力。

PBL教学法在硕士研究生生物信息学教学中的应用

生物信息学是21世纪发展较为迅速的一门重要学科,也是多数学校硕士研究生必修课。笔者根据所在学校特点,尝试在硕士生生物信息学教学实践中引入PBL教学法,旨在提高该门课程的教学效果,并为生物信息学教学人员提供参考。

动物生物化学实验教学改革探索——以阜阳师范学院为例

为使动物科学专业学生更好地学习和掌握动物生物化学基础理论和实验方法,从大纲修订、确定研究对象、增添分子生物实验、引入网络和多媒体、成立兴趣小组和完善考核评价体系等几个方面对动物生物化学实验教学进行了改革探索,优化了教学内容,创建了"基础和设计相结合"的实验教学体系,建立一套适合师范院校动物科学专业的教学模式,以期提高动物生物化学实验教学质量,服务于后期动物生产。

小鼠组蛋白去乙酰化酶基因序列分析

利用生物信息学方法,通过NCBI和其他生物学数据库及DNAstar、Clustal X等生物信息学软件对小鼠11种去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)的基因结构、开放阅读框、GC含量、氨基酸序列、同源性及染色体定位等问题进行了分析。结果发现小鼠HDACs外显子从10～29个不等,开放阅读框长度从1044～3450bp不等,GC含量约为50%。序列比对分析后发现HDAC1和HDAC2蛋白质序列之间相似性达89.8%,其余HDACs蛋白质序列之间相似性相对较低,HDAC7和HDAC8之间仅为8.8%。系统发生分析表明小鼠11种HDACs也按照酵母种系发育中不同HDACs的结构聚类为Ⅰ、Ⅱa、Ⅱb和Ⅳ等4个类群,来源于基因复制。染色体定位分析发现除HDAC6和HDAC8位于X染色体外,其余均位于常染色体。研究结果为进一步研究小鼠HDACs转录调控的分子机制和蛋白质功能奠定基础。

LHβ亚基在罗非鱼腺中的表达及精巢中细胞定位

近年来大量研究表明鱼类促性腺激素不仅在垂体中表达和分泌,性腺局部也是产生促性腺激素的场所。为验证尼罗罗非鱼LHβ是否也在性腺中表达,本研究采用RT-PCR方法检测了LHβ亚基在罗非鱼垂体、卵巢和精巢中转录水平,同时通过免疫组化的方法观察了LHβ亚基在罗非鱼精巢中表达的细胞类型。结果发现,除垂体外,LHβ亚基在罗非鱼卵巢和精巢中均有表达,且表达于精原细胞、精母细胞和精子细胞中。本研究结果将为进一步揭示罗非鱼促性腺激素功能提供基础的理论依据,也对鱼类的人工繁育具有重要意义。

鲈鱼cxcr4 cDNA克隆和序列分析

趋化因子受体(cxcr4)是一类重要的免疫调节因子受体,对原始生殖细胞的迁移和存活具有十分重要的作用。在对脊椎动物cxcr4进行初步生物信息学分析基础上设计引物,采用RT-PCR和RACE相结合的方法从鲈鱼卵巢克隆了cxcr4a全长和4b部分cDNAs序列,并预测其编码的氨基酸序列。结果表明,由于鱼类基因组经历一次特有的复制,cxcr4在鱼类存在两个复制基因。鲈鱼cxcr4a cDNA全长为1432 bp,编码311个氨基酸;cxcr4b部分cDNA片段长为905 bp,编码285个氨基酸。将鲈鱼cxcr4序列与所有已克隆的硬骨鱼类进行同源性比较,结果显示硬骨鱼类保守性较高,所有已经克隆的cxcr4按照进化地位的不同成簇聚类,表现出了较高的同源性。

提高《动物生理学》教学效果之对策

动物生理学是一门研究动物机体基本生命活动及其规律的科学,也是动物科学专业的主干课之一,包含理论和实验教学两大部分内容。地方性高师院校动科专业在开设《动物生理学》教学过程中面临较多的问题,笔者根据近年来的教学体会,探讨了如何提高高师院校动科专业《动物生理学》教学效果的几个途径,为培养和提高学生学习的主动性和创新能力奠定基础。

南方鲇Vasa基因两种亚型cDNA的克隆及其表达

采用RT-PCR和RACE相结合的方法,从南方鲇分离到Vasa基因的两个亚型scVasa和scVasa-s。它们是同一基因在5′端经选择性剪接的产物,其cDNA全长分别为2525bp和2438bp,编码662和641个氨基酸。两者均具有DEAD-box家族成员特有的8个保守基序和Vasa的典型特征。南方鲇Vasa与银鲫相似性最高(73.3%)。两个亚型均特异地表达于雌雄性腺中。原位杂交结果表明:scVasa主要在卵巢Ⅰ、Ⅱ时相的卵母细胞和精巢的精原细胞和初级精母细胞中表达。半定量PCR结果显示,在生殖周期中,两种亚型在以Ⅱ时相卵母细胞为主体的卵巢恢复期表达均高于以Ⅲ-Ⅳ时相卵母细胞为主体的卵黄生成期。

南方鲇两种生长激素受体的结构分析及其组织分布和激素调节

采用生物信息学方法,从东方(Fugurubripes)基因组中分离出两种不同基因编码的GHR1(fGHR1)和GHR2(fGHR2)。随后设计引物,采用RT-PCR和SmartTMRace相结合的方法从南方鲇(Silurusmeridionalis)肝脏中克隆出两种不同基因编码的生长激素受体,即GHR1(scGHR1)和GHR2(scGHR2)cD-NA,其全长分别为1985bp(编码602个氨基酸)和2300bp(编码553个氨基酸)。这两种受体都含有生长激素受体典型的标志性基序FGDFS,以及细胞内属于细胞因子受体家族共有的Box1和Box2序列框。同时两者又存在差异,表现在胞外半胱氨酸残基和胞内酪氨酸残基数目的不同。采用半定量RT-PCR方法研究了scGHR1和scGHR2在南方鲇各组织中表达量的差异,结果表明:scGHR1和scGHR2有广泛的组织分布,在肝脏中两者的表达量最高。用17β-雌二醇(E2)、17α-甲基睾酮(MT)和可的松(cortisol)对南方鲇进行药物处理,结果表明E2能够下调肝脏scGHR1和scGHR2mRNA水平,而MT上调scGHR1和scGHR2mRNA水平。同时,经cortisol处理后scGHR1mRNA表达水平上升,而scGHR2mRNA表达水平不变。

尼罗罗非鱼微阵列Fosmid基因组文库的构建及基因筛选

以pCC2FOS为载体构建尼罗罗非鱼Fosmid基因组文库,共挑选115 200个单菌落,保存在300块384孔样品板中,构建4 800个行池、7 200个列池、300个板池和25个超级池,形成微阵列,并对其进行复制备份。该文库插入片段平均长度约为40 kb,覆盖约罗非鱼基因组的3倍。连续传代实验研究表明,文库具有良好的稳定性。由于构建超级池-板池-行、列池三级池系统形成的微阵列,有助于快速、准确、有效地筛选目的基因,仅需77个PCR反应(超级池25+板池12+行池16+列池24)就能筛选到含有目的基因的一个单克隆,解决了普遍存在的文库筛选难题。通过文库尝试筛选18个与性别分化和生长相关基因,均获得2～5个阳性克隆,说明文库具有较好的实用性。

雄激素受体的结构和功能

雄激素受体(AR)属于核受体超家族中的类固醇受体。AR一般由四个结构域组成:N端转录激活区(NTD)、DNA结合区(DBD)、铰链区和配体结合区(LBD)。AR的配体,雄激素是主要的内源性性类固醇激素,而更多的研究却表明雄激素在鱼类性分化过程中不起作用,AR在此过程中的作用尚不清楚。本文讨论了雄激素受体的起源、进化,并着重阐述了雄激素受体各个结构域的功能。

H3K27乙酰化模式在孤雌胚与正常胚中的差异及其对胚胎发育的影响

目的考察小鼠孤雌胚胎H3K27乙酰化模式与体内胚胎的差异,探究表观遗传模式对孤雌胚发育的影响。方法利用SrCl2激活卵母细胞,获得植入前各时期孤雌胚胎,并统计胚胎发育率;小鼠注射孕马血清激素(Pregnant Mare Serum Gonadotrophin,PMSG)和人绒毛膜促性腺激素(Human Chorionic Gonadotropin,hCG)超排后合笼,在不同发育时间采用体内冲胚的方法获得体内各时期胚胎;将获得的各期各类胚胎用H3K27乙酰化抗体与特异性位点结合,与连接有FITC荧光基团的二抗共同孵育,利用激光共聚焦显微镜检测荧光强度,获得小鼠植入前各时期孤雌胚和体内胚组蛋白H3K27乙酰化模式。结果用SrCl2激活成熟卵母细胞得到的孤雌胚的激活率和囊胚率分别为96.39%和69.54%,处于正常发育水平;孤雌胚H3K27乙酰化荧光强度从原核期相对较高的水平逐渐降低,2-细胞、4-细胞和8-细胞时期荧光强度都处于较低水平,到桑葚胚时期又突然升高,总体变化趋势和体内组先降低后升高的整体趋势一样,且原核期至8-细胞时期的荧光值孤雌胚高于体内胚,桑囊胚时期则相反;两组的H3K27乙酰化荧光强度值在原核期和桑葚胚时期差异不显著(P>0.05),在2-细胞、4-细胞、8-细胞和囊胚期差异显著(P<0.01)。结论本研究表明小鼠孤雌胚H3K27乙酰化模式与体内胚的模式存在差异,可能是影响孤雌胚发育能力的重要原因之一。进一步的深入研究将对纠正小鼠孤雌胚乙酰化模式和提高孤雌胚发育能力具有重要意义。

转录因子GATA-2在脊椎动物发育过程中的作用

GATA-2是对外胚层和中胚层发育至关重要的转录因子,它属于具有保守锌指结构的GATA转录因子家族。GATA家族包括6个成员:分别命名为GATA-1～GATA-6。最新研究表明,GATA-2不仅存在于胚胎器官,还对成体造血细胞系、神经系统、垂体和泌尿生殖系统中细胞的功能和维持都必不可少。本文旨在通过对GATA-2的功能研究进展进行综述,探讨GATA-2在生殖系统中的作用机制,以期更广泛地了解GATA-2基因在生物发育过程中的作用及对相关基因的调控机制,从而为攻克人类相关疾病提供理论依据。

热应激对猪卵母细胞葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性及染色质构型的影响

将屠宰场采集的猪卵巢分为热应激组和对照组,分别检测两组未成熟卵母细胞的各项指标。利用亮甲酚蓝染色法研究葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性,对比分析热应激对细胞代谢活性的影响;利用Hoechst33342标记DNA区分染色质构型,对比分析热应激对细胞染色质构型的影响。结果表明:热应激组卵母细胞BCB+比例显著低于对照组(P<0.05)。热应激组卵母细胞的各期染色质构型比例与对照组比例差异不显著(P>0.05)。BCB+和BCB-组卵母细胞GV1-GV3染色质构型差异不显著(P>0.05),但对照组BCB+卵母细胞的GV4构型比例明显高于BCB-(P<0.05),且GVBD差异不显著(P>0.05);而热应激组BCB+卵母细胞的GVBD比例明显低于BCB-(P>0.05),且GV4差异不显著(P>0.05)。综上,热应激对猪未成熟卵母细胞造成的损伤主要是影响了细胞的代谢活性,对细胞染色质构型的影响不大。

调整时差对昆明小鼠排卵的影响

为了研究调整时差对排卵数量的影响,为需要调整时差生活的人们提供生殖健康理论基础,以时差调整的时机和时长为因素,以昆明小白鼠为实验材料设计了四组实验,统计分析了上述因素对排卵数量的影响。结果表明时差调整2 h左右不会影响排卵数量,时差调整12 h左右,会导致排卵数量减少。并且排卵启动时调整时差,对排卵数量影响不大,而排卵启动后12 h再调整时差,会减少排卵数量。

小鼠孤雌胚、体外培养胚与体内胚H3K9乙酰化模式的比较

孤雌胚胎的发育率比体内体外生成胚胎的发育率要慢,为研究小鼠孤雌胚、体外培养胚H3K9乙酰化(H3K9ac)模式与体内自然胚之间的差异、曲古抑菌素A(Trichostatin,TSA)对孤雌胚H3K9乙酰化模式的影响及表观遗传模式对孤雌胚、体外培养胚发育的影响,文章采用间接免疫荧光法对小鼠植入前各时期孤雌胚、体外培养胚及体内自然胚基因组组蛋白的H3K9乙酰化水平进行检测。结果显示,植入前各时期孤雌胚H3K9乙酰化模式与体内组变化趋势基本一致,但平均荧光强度较体内组普遍偏高;经TSA处理后孤雌胚H3K9乙酰化水平有所提高,原核期至8-细胞期差异显著(P<0.05)。体外培养胚H3K9乙酰化荧光强度与体内组变化趋势也基本一致,但平均荧光强度较体内组普遍偏低。以上结果表明,小鼠孤雌胚H3K9乙酰化水平高于体内胚,使植入前胚胎发育过程中本应沉默的基因启动子发生超乙酰化,进而抑制胚胎发育,这可能是造成孤雌胚胎发育能力较差的重要原因之一;TSA处理可以部分弥补体外培养环境对胚胎发育带来的伤害,但TSA提高孤雌胚的发育能力可能并不完全是通过改变H3K9乙酰化水平来实现的。

小鼠体内外受精植入前胚胎全基因组甲基化模式比较

为考察体外受精、操作及培养环境对体外受精的小鼠植入前胚胎全基因组DNA甲基化模式的影响,本研究以体内受精的植入前胚胎作为对照,采用间接免疫荧光法检测小鼠体内外受精植入前胚胎基因组DNA甲基化模式。实验结果表明,体外受精各期植入前胚胎呈现出与之相应时期的体内受精植入前胚胎不同的DNA甲基化模式和水平,原核期甲基化水平较高,2-、4-、8-细胞期明显降低,而桑葚胚和囊胚期又略有升高。各期体外受精植入前胚胎的基因组DNA甲基化水平都比同时期体内受精胚胎的甲基化水平低。本实验结果部分显示了体外受精、操作及培养环境可能对正常的DNA甲基化模式产生影响,造成体外受精植入前胚胎甲基化模式异常。

维甲酸和Cyp26基因家族与生殖细胞分化

在哺乳动物胚胎期,成熟分裂首先在雌性生殖细胞启动,雄性生殖细胞则停滞于有丝分裂的G0/G1阶段。在小鼠的研究发现,成熟分裂启动时间很可能决定着生殖细胞的分化方向。另一方面,达到一定阈值浓度的维甲酸(RA)能够启动生殖细胞从有丝分裂到成熟分裂的过渡。体内RA的水平由其合成和降解速率调节,而Cyp26是调节体内RA水平最关键的酶。因此,这种由Cyp26调节的RA水平的变化可能从根本上调控着哺乳动物生殖细胞的分化方向(形成精原细胞或卵原细胞),最终影响性别的分化。本文主要综述RA、Cyp26基因家族在哺乳动物性腺分化过程中的作用,并探讨了低等脊椎动物特别是鱼类成熟分裂启动及生殖细胞分化的分子机制。

动物组蛋白H3K4三甲基化转移酶MLL3的生物信息学分析

[目的]对动物组蛋白H3K4三甲基化转移酶MLL3进行生物信息学分析。[方法]利用生物信息学的方法,对小鼠MLL3的基因结构、氨基酸序列、系统进化树、染色体定位和共线性等问题进行分析。[结果]编码合成的小鼠MLL3蛋白质一级结构包括7个锌指结构域、1个HMG-box(高迁移率族蛋白)、1个FYRN(N-末端富含苯丙氨酸或酪氨酸区域)、1个FYRC(C-末端富含苯丙氨酸或酪氨酸区域)、1个SET域和1个postSET域;从序列对比和同源性上发现,该研究中的19种动物都基本上具有这些结构,说明这些结构在进化上是相对保守的,其中SET域具有高度的保守性,是维持组蛋白甲基化酶活性所必须的;从系统发生上看,19种动物在进化树上的位置与其分类地位相一致;在共线性分析中,虽然小鼠和人的MLL3基因位于不同的染色体上,但其上游和下游具有相同的基因,说明小鼠和人的MLL3基因具有共线性。[结论]不仅揭示了MLL3的核苷酸序列及其氨基酸序列的一级结构,为以后研究其高级结构和蛋白质的功能奠定了基础;同时也为后期进行小鼠MLL3基因的引物设计、启动子分析、基因的克隆、定位和表达的调控模式研究奠定了基础。