哺乳动物精子编码与非编码RNAs的研究进展

在哺乳动物中,精子发生意味着圆形精子进行细胞分化,会导致其大部分细胞质的流失,之后变成从生精上皮向附睾移动的精子,在附睾发生进一步的成熟变化,包括核基因组的压缩,这导致人们最初普遍认为,精子RNA是精子发生过程中产生的残余物,其在受精和早期胚胎发育中的作用十分有限。而通过对比马的精子和睾丸表明,精子RNA的所有组成部分不是随机的精子发生残余物,而是选择性保留和功能一致的RNA集合。成熟的精子携带数千种RNA,包括信使RNA(mRNA)、长链非编码RNA(lncRNA)、微小RNA(miRNA)、转移RNA(tRNA)、核糖体RNA(rRNA)和小非编码RNA(sncRNA)等,人们也逐渐发现精子RNA可能在精子发生与功能、受精、胚胎发育、建立和维持有活力的父系基因组、激活卵母细胞基因组、调节父系基因在雌性生殖系统中的表达,以及在妊娠过程中发挥积极作用,还可能影响后代的表型。

STAR基因在不同发育期绵羊睾丸和附睾中的表达与组织分布

为探讨STAR基因在发育的绵羊睾丸和附睾中的表达模式及潜在功能,该研究采集3月龄、 1周岁和3周岁藏绵羊睾丸和附睾(头、体和尾)组织样本,利用实时荧光定量PCR、蛋白免疫印迹和免疫组织荧光染色法检测STAR基因的表达及其编码蛋白的细胞定位。结果发现,随着年龄的增加,在藏绵羊睾丸和附睾(附睾头除外)中STAR基因在转录水平的表达总体呈下降趋势,而在蛋白质水平的表达呈上调趋势。STAR蛋白主要存在于藏绵羊睾丸间质细胞和附睾假复层纤毛上皮主细胞。鉴于间质细胞和主细胞的主要生物学功能是分泌睾酮和分泌促进精子成熟所需的蛋白质,由此推测,STAR基因可能主要在睾丸间质细胞和附睾主细胞的发育和功能维持中发挥作用,进而促进雄激素的合成和精子的成熟。

兔抗小鼠含IQ基序及泛素结构域蛋白(IQUB)多克隆抗体的制备和应用

目的 制备兔抗小鼠含IQ基序及泛素结构域蛋白(IQUB)多克隆抗体并检测IQUB在小鼠睾丸中的表达情况。方法将IQUB蛋白编码序列全长插入pET-30a(+)载体,构建pET-30a-IQUB原核表达质粒。将原核表达质粒转化入大肠杆菌BL21中,异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导蛋白表达。利用组氨酸融合蛋白纯化柱纯化蛋白,使用梯度浓度的尿素复性原核蛋白。蛋白复性后免疫新西兰大白兔制备多克隆抗体。免疫完成后ELISA测定多克隆抗体效价,应用Western blot及免疫荧光染色分析多克隆抗体的有效性与特异性。结果 成功构建了pET-30a-IQUB重组质粒,并通过IPTG诱导成功表达了原核蛋白。ELISA检测多克隆抗体效价达到1∶1 000 000,制备的多克隆抗体能识别成年野生型小鼠睾丸组织中的内源性IQUB蛋白,IQUB在成年小鼠睾丸的各级生精细胞表达,在成熟精子中定位于顶体及鞭毛。结论 成功制备出高特异性的兔抗小鼠IQUB多克隆抗体,可用于Western blot及免疫荧光组织化学染色。

雄激素受体和卵泡刺激素受体在成年大鼠睾丸中的期依赖性表达

目的 确定雄激素受体 (AR)和卵泡刺激素受体 (FSHR)在大鼠睾丸中的细胞定位和表达变化。 方法 利用地高辛标记的cRNA探针 ,在成年大鼠睾丸冰冻切片上进行原位杂交 ;同时利用透光显微切割技术将成年大鼠曲细精管分为Ⅱ～Ⅵ、Ⅶ～Ⅷ、Ⅸ～Ⅻ、ⅩⅢ～Ⅰ 4个阶段 ,提取总RNA ,用α 32 P标记的cDNA探针进行斑点杂交 ,观察AR和FSHRmRNA表达的细胞定位和期依赖性变化。利用图像分析系统 ,对阳性杂交信号单位面积平均辉度进行定量分析。 结果 ARmRNA阳性杂交信号位于支持细胞和间质细胞 ,于Ⅶ～Ⅷ期最强 ,Ⅸ～Ⅰ期最弱 ;FSHRmRNA阳性杂交信号位于支持细胞 ,于ⅩⅢ～Ⅰ期最强 ,Ⅶ～Ⅷ期最弱。各阶段之间具有非常显著性差异 (P<0 0 1)。 结论 AR和FSHR期依赖性表达的不同规律提示T(睾酮 )和FSH(卵泡刺激素 )作用于精子发生的不同阶段 ,说明睾酮和卵泡刺激素协同作用调节成年大鼠的精子发生。

中国淡水蛏精子发生的超微结构研究

利用透射电镜观察了中国淡水蛏的精子发生和精子结构。描述了精子发生过程中各细胞形态结构的变化 ;揭示了细胞核、线粒体和顶体等的演变过程。中国淡水蛏的精子经过精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞和精子细胞 ,最终发育为成熟的精子。精子为典型的原生型 ,由头部、中段和尾部构成。顶体复合体位于精子头部前端 ,呈“⊥”形 ,精核近圆形 ;中段包括 2个中心粒和 4或 5个紧密排列的椭圆形线粒体 ;尾部鞭毛断面为典型的“9+2”

睾丸内注射pEGFP-N_1体内转染精子并在山羊早期胚胎成功表达

目的探讨睾丸内注射法pEGFP-N1在精细胞的整合和在早期胚胎中表达。方法选择4头本地山羊,双侧睾丸注射不同剂量质粒DNApEGFP-N1,注射后PCR和Southern杂交检测pEGFP-N1在精子中的整合。结果pEGFP-N1整合到精子基因组中,转染效率最高发生在注射后第40天,转染阳性率最高为81%;绿色荧光蛋白在精子及其体外受精的部分胚胎中表达,胚胎阳性率最高的达66.7%。结论通过睾丸内注射pEGFP-N1能整合进入精子基因组,并能通过体外受精在山羊早期胚胎中表达;睾丸内注射法可能是一种可行、简单并利于推广的制备转基因山羊的方法。

三种鲍精子超微结构的比较

1 引言 动物精子超微结构的研究是受精生物学的重要基础,而且由于系统分类的不同其精子的超微结构也伴随着演化,因此,研究和比较分类相似种的精子超微结构,可以作为鉴别种类的辅助依据,同时在动物杂交育种的细胞遗传学分析中也有一定的参考价值。

斑节对虾精子发生的超微结构

斑节对虾精子发生划分为精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞和精子五个阶段。精子发生中，从精原细胞到精子，染色质经历了从以异染色质为主变为高度凝聚态，再经解聚为弥散絮状的变化过程。同时，核从具有完整核膜变为核膜不完整。成熟的精子含有核仁。顶体由高尔基囊泡逐渐演化而成，并向外伸长成为棘突。这是斑节对虾精子发生的主要特征。

长毛对虾精子的发生过程

于1989－1994年每年4－5月，在福建省漳浦县海区采集长毛对虾，以雄虾精巢为材料，应用光镜和电镜技术研究长毛对虾的精子发生情况。结果表明，长毛对虾精子的发生可划分为精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精子细胞及精子5个阶段。精原细胞染色质呈团块状分布在核内膜，胞质电子密度低，呈嗜酸性，细胞紧密排列在一起；初级精母细胞核糖体密度高，胞质呈现嗜碱性；次级精母细胞经历减数分裂变化；精子细胞变态过程主要表现在顶体的形成，顶体由粗糙型内质网演变形成；成熟精子由圆球状的主体部和钉子状的棘突部组成，核染色质属非浓缩型，呈絮状弥散分布于核内，精子全长约为7μm。

渔游蛇生精上皮超微结构的季节性变化

目的 研究渔游蛇生精上皮各类细胞超微结构的季节性变化 ,为探讨蛇类的受精机理及人工养殖提供理论依据。 方法 以 2 .5 %戊二醛和 1%锇酸双固定 ,按常规制作石蜡切片和超薄切片 ,分别用光镜和 H- 6 0 0电镜观察。 结果 渔游蛇 4月份生精上皮的细胞呈休止状态 ;5～ 7月份是精原细胞复苏、增殖、分化形成精母细胞时期 ;8～ 9月份是精母细胞分裂成为精细胞时期 ;9月末至 11月份是精子形成高峰期 ;12月至次年 1月份 ,精子发生渐趋停滞。 结论 渔游蛇精子发生的周期性符合羊膜动物的基本规律 ,又有其自身的特点 ,特别是精子形成过程有许多独特之处。

孔雀鱼精子发生的显微与超微结构

对卵胎生硬骨鱼孔雀鱼精子的发生进行了显微与超微结构研究.成鱼精巢呈肾形,腹面有输精管伸出,内部构造为小管型.孔雀鱼精子发生经过精原细胞,初级精母细胞,次级精母细胞,精子细胞及变态精子阶段;初级精母细胞和精子细胞高尔基体和囊泡丰富;从精母细胞到精子细胞有细胞质不完全分裂现象;成熟精子头部较长,袖套部分长度是头部的2倍,直径与精子头部相同,线粒体多.鞭毛有侧鳍,其轴丝为典型的“9+2”结构.

中国圆田螺典型精子及其发生的超微结构研究

运用光镜和电镜以及细胞化学方法 ,对中国圆田螺Cipangopaludinachinensis典型精子及其发生的超微结构进行了研究。根据染色质和细胞形态的变化 ,可将其典型精子发生分为五个时期 :精原细胞、初级精母细胞、次级精母细胞、精细胞和成熟精子。精子发生过程中 ,线粒体逐渐增大 ,并随着轴的增生而不断发展为螺旋化线粒体系 ;染色质逐渐凝聚 ,经过颗粒化和纤维化而终呈均质 ;随着染色质的变化 ,细胞核先变小再拉长并螺旋化。精细胞期细胞核基部发生内陷 ,伴随有中心粒的移入 ,并向后方形成“9+ 2”式的轴。成熟典型精子单鞭毛 ,全长约 40 μm ,包括头、中、尾三段 :头段螺旋状 ,主要由细胞核构成 ,旋束单股 ;中段螺旋状 ,主要由线粒体和轴丝构成 ,旋束四股 ;尾段非螺旋状 。

玫瑰无须鲃精子的超微结构(英文)

透射和扫描电镜研究显示玫瑰无须鲃(Puntius conchonius)的精子由头、中片和尾三部分组成。头部无顶体,呈球形或卵圆形,主要由细胞核组成,核内染色质致密。核前端几乎无细胞质存在,核膜紧密靠近细胞质膜,而在核的后端有少量细胞质存在。在核后端偏于一侧处有一个浅的核后凹,中心粒复合体部分地镶嵌于其中,中心粒复合体由近端中心粒和远端中心粒组成,二者呈钝角形排列,鞭毛从远端中心粒的末端发出。中片由前边的主要部分———领和后边细薄的袖套构成。领内含有数个不规则分布的线粒体包埋于细胞质中,袖套的长短、粗细差别较大,有的精子没有袖套。由于与鞭毛的不对称连接,使得头部及中片均呈不对称型。尾是一根细长的鞭毛,尾丝具有典型的“9+2”微管结构,尾部两侧均无侧鳍。与鲤科其它鱼精子相比,该鱼精子的主要特征是具有长短不一的袖套,领内有不同数量的液泡,且有些空泡向外界开口呈孔状。袖套的长短与领内液泡化水平似有某种相互联系,这也许与精子的老化程度有关[动物学报51(5):892-897,2005]。

龙洞山溪鲵精子的超微结构

应用透射电镜和扫描电镜对龙洞山溪鲵(Batrachuperuslongdongensis)精子的超微结构进行观察和研究,探讨山溪鲵属以及小鲵科物种精子的结构特征,并探讨有尾两栖类精子结构特征的演化及其与生殖进化的关系。结果表明:1)龙洞山溪鲵的精子具小鲵科物种精子的共同特征,即精子无顶体钩,顶体呈三叶草状,尾部无线粒体,轴纤维粗大呈圆柱状等特征;2)龙洞山溪鲵精子核脊的形态结构与小鲵科其它属物种以及有尾类其它科物种精子的核脊存在明显的差别,由此可见核脊形态结构具有属或种的特异性。此外,与已有报道的有尾两栖类物种精子的结构特征进行分析比较表明:1)有尾类精子特征的分化与其受精方式的变化是一致的;2)

半滑舌鳎精子发生的组织学研究

本文应用组织学方法对半滑舌鳎雄鱼精巢结构和精子发生过程进行了详细地研究.观察结果表明,它的精巢结构特点是随着精巢的发育可见它的精巢外面有一条管状贮精囊与输出管相连,在精巢发育成熟过程中,贮精囊中逐渐充满精子,这个特点有助于了解半滑舌鳎的受精生物学的复杂性.另外,从半滑舌鳎精子发生过程分析,它的精巢属于小叶型,精巢发育分为6期.精子发生经历精原细胞、精母细胞、精子细胞及精子.最后,文中还讨论了半滑舌鳎精巢中非生殖细胞(间质细胞和Sertoli细胞)的分布及其可能的生理作用.

中国对虾精子发生过程内质网的变化

利用透射电镜观察了中国对虾精子发生过程及纳精囊中的精子内质网变化特征 .精原细胞内质网囊泡较多 ,内质网较少 ;初级精母细胞内质网囊泡较多 ,在细胞核一侧有 1～ 3个内质网囊泡团 ,粗面内质网折叠于细胞核的一侧 ,环状片层体 2个 ,次级精母细胞内质网囊泡较少 .早期的精细胞细胞核周围出现与核膜平行的环核内质网 ,中期的精细胞粗面内质网形成光滑内质网 .后期精细胞光滑内质网折叠或盘曲 .雄虾体内的精子主体部上方内质网发达 。

隆线溞精子发生及成熟精子的超微结构

用透射电镜和扫描电镜观察隆线精子的发生过程及成熟精子的超微结构。隆线精子发生经历精原细胞、精母细胞、精子细胞和成熟精子四个时期。精原细胞核染色质凝集成团,细胞质内有线粒体、粗面内质网分布。精母细胞核染色质分散,不均匀地分布于核中,细胞质内粗面内质网聚集。在精子细胞分化形成精子的早期,细胞纵向拉伸,核物质开始浓缩;中期精子细胞呈明显的长条形,精子细胞逐渐移入精巢管腔中央,外围包裹一厚层精子鞘;后期精子细胞已进入管腔中,核物质呈高度浓缩状,细胞质层较少,精子细胞间通过外围精子鞘相互粘连成片。成熟精子分散在精巢管腔中央,外形呈棒状,一端稍钝,一端稍尖,无鞭毛、棘突等附属物;核内染色质解聚,均匀分布在核中,具双层核膜,细胞质层很少,精子鞘为单层,无法确认顶体端。隆线雄性生殖细胞的结构及其发生过程均较高等甲壳动物简单和原始,但在功能上表现出相对的适应性。

泥螺精子发生的超微结构研究

利用透射电镜观察了泥螺精子发生的过程。结果表明 :泥螺精子发生经历了一系列重要的形态和结构变化 ,主要有核逐渐延长、染色质浓缩、顶体形成、线粒体逐步发达与融合、胞质消除及鞭毛的形成等。泥螺精细胞分化可分为 3个时期 ,在精细胞分化过程中 ,细胞核形态及染色质的变化与其他软体动物有较大的差异 ,核由椭圆形到肾形 ,再变化为长圆柱形 ;染色质由絮状颗粒变为细纤维丝状 ,再变为长纤维丝状 ,最后向高电子密度均质状态转变。

尼罗罗非鱼精子形成中核内囊泡的释放

通过透射电镜观察了尼罗罗非鱼的精子形成过程。尼罗罗非鱼精子细胞在成熟过程中，细胞核中出现由双层生物膜构成的囊泡。囊泡中均匀分布着电子密度低的物质。该囊泡逐渐从细胞核内排到细胞核外。在此过程中细胞核不但排出不参与染色质浓缩的物质，还将多余的核膜排出。进入袖套的囊泡可以留在精子的袖套中，而排到核前方和核侧面的囊泡继续以出芽的方式排出精子细胞。尼罗罗非鱼成熟精子的头部仅有染色质高度浓缩的细胞核。细胞核前方没有顶体。中片连着细胞核的后端。其中的中心粒复合体由基体和退化的近端中心粒组成。袖套分为两部分：上段含有线粒体和囊泡；下段仅含有多余的核膜。鞭毛（尾部）自袖套腔中伸出。鞭毛上有侧鳍。

索氏六须鲶精巢结构及精子发生、形成与排出方式的研究

用光镜和电镜观察研究了索氏六须鲶 (Silurussoldatovi)的精巢结构以及精子发生、形成与排出方式。结果显示 ,索氏六须鲶没有精囊结构 ,精巢发育呈梯度性 ,精子成熟为渐续性 ,排精方式为多次间断性 。