脊椎动物体节形成的分节时钟调控机制

脊椎动物胚胎发育早期中胚层细胞的分节时钟控制着体节的周期性形成。体节是沿身体轴的重复结构,最终发育形成椎骨和肋骨。如果分节时钟受到干扰,体节形成就会出现缺陷,从而导致身体发育异常,最终产生脊柱先天性疾病。参与体节发育的主要模型是时钟和波前模型。中胚层分化由组合梯度系统调节,该系统涉及成纤维细胞生长因子(FGF)、Wnt/β-catenin和视黄酸(RA)信号通路。FGF信号和Wnt/β-catenin信号控制后中胚层处于未分化状态,RA信号则诱导前中胚层细胞分化导致体节成熟。因此相反的信号梯度在特定位点达到平衡。当分子振荡器从尾芽起始表达并以行波模式向前传播至信号平衡临界点时,将启动分节时钟程序,触发Mesp2等分化基因表达,表现为未成熟的前体节中胚层发育形成一对体节。随着细胞二维培养体系和时事报告系统的成熟,研究人员成功在体外将干细胞诱导分化至中胚层并实现了分节时钟的二维可视化振荡。研究表明,细胞通信中的耦合延迟可以保持相邻细胞之间同步振荡,因此导致体节边界和双侧对称形成。此后研究人员在体外重建了诱导多能干细胞的三维培养系统,再现了具有前-后(AP)轴特征的体节样结构的形成。这为解码分节时钟网络调控机理、探索体节双侧对称形成以及不同物种发育速率的代谢调控机制提供了一个宝贵的研究体系。同时为探索病理性体节缺陷发展中的失调机制创造了一个平台。

单环刺螠幼虫的体壁发生和体节形成

研究螠虫动物体壁发生和体节形成,可为阐释其早期发育机制以及体节在螠虫动物进化中的意义提供科学数据。本文以生活于沿海底质U形洞穴中的单环刺螠为材料,研究了单环刺螠幼虫的体壁发生和体节形成过程。研究显示,单环刺螠(Urechis unicinctus)担轮幼虫的体壁由单层上皮组织构成;至体节幼虫时,体壁变为单层上皮组织、结缔组织和纵向分布的肌纤维组成的多层结构,且体壁表面出现明显的分节;蠕虫状幼虫体节消失,体壁单层上皮细胞聚集形成不规则的乳突状结构,上皮中黏液细胞增多、结缔组织和肌纤维增多;至幼螠时,体壁的组织结构与成体基本一致,由复层上皮组织、结缔组织和肌肉组织(外环肌-中纵肌-内环肌)构成;单环刺螠体壁结构的不断分化,体现了其由浮游生活方式向爬行和穴居生活方式转变的适应过程。TUNEL检测发现,在单环刺螠幼虫体节发生过程中未出现明显的细胞凋亡现象。使用细胞增殖标记分子PCNA(Proliferating cell nuclear antigen)检测单环刺螠体节发生区域增殖细胞的分布时发现:在担轮幼虫中期,其后体部首先出现增殖细胞带,并在随后的发育过程中形成体节细胞增厚区;担轮幼虫晚期,其后体部腹面两侧增殖细胞隐约呈分节状分布;之后,这些PCNA阳性细胞的分布区域由腹面向背面延伸并在早期体节幼虫中呈明显的分节状;至体节幼虫体节完全形成时,体节处的PCNA阳性信号消失。单环刺螠幼虫体节形成模式类似于多毛类小头虫的侧增殖带模式。

东亚飞蝗胚胎体节的形成过程

体节形成是昆虫胚胎发育过程中的关键问题。东亚飞蝗Locusta migratoria manilensis(Meyen)是一种重要的农业害虫,其体节形成的时序过程尚无详细报道。本研究采用免疫组化和品红染色方法研究了室内人工饲养东亚飞蝗的体节形成过程。结果表明:完成受精后,细胞核开始分裂并向卵表面迁移。细胞核到达卵表面的时间有差异,卵后端的表面最先出现细胞核。卵后端腹面的细胞分裂旺盛,在此处形成胚盘。胚盘分化成原头和原躯干2个部分,随后形成前头部、颌部、胸部和腹部等区域。到产卵后50 h,胸部区域首先开始分节,向前依次形成颌部和前头部体节,一次形成1个或几个体节,向后依次形成腹部体节,一次形成1个腹节。所有体节在44 h内形成,包括3个前头部体节,3个颌部体节,3个胸节和10个腹节。研究结果进一步证实东亚飞蝗是以胸部为中心进行体节形成的,属于典型的短胚带昆虫;不同蝗虫的胚胎发育速率不一样,但体节形成模式完全一致,形成体节所需要的相对时间也一样。

家蚕体节畸形自然突变型的研究

自家蚕Ps,Ze ,L三重组合斑纹系统Z1 0 0中 ,发现体节畸形的自然突变体 ,其蚕体 1处或 2～ 3处因体节纵向愈合而在背面形成程度不一的瘤状突起和愈合痕。其中 ,以腹后部 8～ 1 0体节愈合畸形为主 ,伴生部分前部腹节及胸部畸形。在胚胎发育中 ,己1～己4 期形成一定比例的畸形胚子 ,但不具致死性。畸形突出的幼虫活动力稍差 ,对交尾有一定影响。体节畸形性状能稳定遗传 ,对正常型为隐性 ,受常染色体基因支配 ;该基因的外显率很低 ,通常纯合系统在2 0 %～ 70 %。体节畸形基因的表达与遗传背景和环境条件有较大关系。

阿尔贝尼斯的《塞维利亚的基督圣体节》演奏技法之研究

钢琴家、作曲家伊萨克·阿尔贝尼斯(Isaac Albeniz 1860-1909)是19、20世纪之交西班牙民族乐派的重要代表人物。在他的创作中钢琴作品占有突出的地位,其中《伊比利亚组曲》是他的巅峰之作,具有极其浓郁的西班牙民族特色。其中,《塞维利亚的基督圣体节》(EI Corpus-Christi en Sevilla)是《伊比利亚组曲》的第一卷第三首,较为全面地展示了其创作特征,从中能够直观地感受到具有独特风格的西班牙钢琴音乐,提供给演奏者以充分的发挥空间。本文以《塞维利亚的基督圣体节》为例,总结演奏教学实践中所体会到的心得并加以简述,进而在演奏与处理方面提出自己的见解,以便更加明晰地从演奏技法的角度展现作品原貌。本文旨在为演奏者艺术性地把握好这部作品提供一些文献上的资料,从而有助于把握阿尔贝尼斯钢琴音乐的风格特征,在演奏方面有所提高。

家蚕新突变型体节畸形(mbs)的形态学研究

家蚕新的体型自然突变型——体节畸形(body segment moster,基因记号mbs),其形态特征与其他遗传性畸形蚕显著不同.幼虫以第8～10体节前后愈合形成畸形为主,不同个体在第2～11体节上一处或多处、2～3个环节或更多个环节发生畸形,在蚕体背面形成程度不同的瘤状突起和愈合痕,并引起体形扭曲、短缩及腹肢缺少或错位、个别有过剩尾角等.本研究系统调查描述了此突变型幼虫、蛹、蛾及胚胎的畸形性状,摄制了相应的形态图片,并调查了历代群体发生畸形蚕的比例,与其他畸形蚕进行了形态上的比较.

文昌鱼体节极性相关新基因片段的初步研究

在克隆青岛文昌鱼hedgehog基因的同时 ,意外地得到了一个新的基因(Amphip1 7)片段 .对该基因片段的结构和功能的初步研究结果表明 ,该基因很可能在文昌鱼早期胚胎发育的体节形成与维持中起重要作用 .发现和研究这个新基因 。

家蚕体节极性基因(Bmdpp)的克隆与表达研究

体节极性基因dpp是昆虫发育过程中的关键基因。采用生物信息学的方法,利用家蚕EST数据获得了家蚕dpp基因（Bmdpp）cDNA序列。该cDNA序列全长1 206 bp,ORF1 146 bp,编码381个氨基酸,预测蛋白分子质量38.6 kD,等电点9.18。将克隆的Bmdpp基因完整CDS序列亚克隆到pET-28a（＋）表达载体,转化、诱导后经SDS-PAGE电泳检测到约40 kD与预测分子质量相符的目的蛋白条带。对Bmdpp在家蚕胚胎不同发育时期的表达分析发现,该基因在受精614 h的表达量很低,甚至没有表达。这一表达模式和果蝇dpp基因在胚胎发育过程中的表达模式相似,推测Bmdpp在家蚕早期胚胎发育的背-腹轴分化中起作用。

常温常压下蚯蚓不同体段再生体节和再生质量研究

将蚯蚓从不同位置切断,得到有头无尾、无头有尾、无头无尾3组19种类型的体段,在常温(15～18℃)常压下培养,观察和记录其再生体节数和再生质量。结果表明,切断位置不同,其再生体节和再生质量有明显的差异。切后都保留了心脏、生殖环、脑或只切除了脑,所剩体节数均在实验所用蚯蚓的体节数的1/2以上的蚯蚓体段,再生体节数明显,其它各体段组再生体节数不明显或无。在培养13～27d内死亡的蚯蚓,其再生质量呈减小趋势;能存活到48d之后的蚯蚓,在有头无尾、无头有尾体段组中,再生质量呈增加趋势,在无头无尾体段组中,再生质量呈下降趋势。

Slit2/Robo1信号对鸡胚早期神经管及体节发育的影响

目的:探讨Slit2/Robo1对鸡胚早期神经管和体节发育的影响。方法:显微注射法将质粒注射入HH10期胚胎神经管内,活体胚胎细胞电穿孔方法转染胚胎半侧神经管,以另一侧神经管为对照侧,原位杂交及免疫荧光方法观察转染10 h后神经管的发育和神经嵴细胞迁移至体节的情况。结果:下调Robo1侧神经管发育较正常对照侧异常,同时发现Slug表达和神经嵴细胞迁移至体节路线发生改变。结论:Slit2/Robo1信号可能通过影响Slug基因表达,对胚胎早期神经管闭合、神经嵴细胞正常产生及迁移方向以及体节分化有重要作用。

Connexin43基因表达下调导致斑马鱼胚胎后部体节发育异常

目的:验证斑马鱼胚胎体节的发育是否受到间隙连接蛋白connexin43(cx43)基因表达调控。方法:利用吗啉修饰的反义寡核苷酸(morpholino antisense oligos)下调cx43基因的表达;单克隆抗体CH1进行全胚胎的免疫荧光来标记体节;全胚胎的TUNEL实验检测细胞凋亡。结果:研究发现cx43基因表达下调的斑马鱼胚胎呈现为尾部向侧下弯曲,并且后部体节排列紊乱。进一步的研究证实cx43下调诱导了后部体节细胞的异常凋亡。结论:cx43与斑马鱼后部体节的正常发育有关。

背根神经节分节格式的形成和体节再分节

把分散的鹌鹑体节板细胞(dissociated cells of segmental plate of quail,DC)移植到鸡的体节板区。移植后17h,在移植区形成大小不等、排列杂乱的DC体节。有些体节靠近神经管,有些较靠外侧。移植后29～32h,靠近神经管的DC体节向中壁破裂,外迁的间充质细胞在生肌节与神经管和脊索之间,形成生骨节(即原位生骨节)。每个生骨节再分为前后两半。位于外侧的DC体节,在移植后33～38h,其侧壁或外侧壁破裂。外迁的间充质细胞在生肌节的外侧或生肌节之间,形成异位生骨节。与之相应,背根神经节也形成原位和异位两种神经节。在实验侧,原位生骨节的数量、大小和排列,不依赖于产生它的体节,而与对照侧的生骨节的数量、大小和排列一致并对称。原位背根神经节只位于每个生骨节的前半个,其数量和排列完全依赖于原位生骨节。异位生骨节的数量也与产生它的体节无关,而与原位生骨节的数量一致。同样,异位神经节的数量和排列也完全取决于异位生骨节。

中世纪晚期英国自治城市的基督圣体节及社会功效

在中世纪晚期的英国自治城市中,市政当局和市民都积极举办基督圣体节。基督圣体节除了能够调剂人们的日常生活之外,还具有提升城市荣誉、稳定城市内部的等级秩序并缓和社会矛盾等社会功效。它折射出当时市民的社会心理和城市生活的社会风貌,是中世纪晚期英国城市公共生活的一个重要标志。

蚕的体节分化基因研究进展

昆虫的身体是由基本的体节连接起来的,各体节具有各自分化的特征的构造——翅、肢、斑纹、刚毛、气门、气管、神经系等。昆虫发生的起点是一个受精卵,由细胞分裂形成多细胞的胚胎。这个过程里,包括制造各体节的'分节化'以及各体节分化形成'个性'的分化这样2个部分。

动物体节发生模型及其相关基因研究进展

脊椎动物在胚胎发育的过程中沿身体前后轴形成一定数目的暂时性结构-体节(somite),随着胚胎的继续发育每个体节分化成为生骨区、生皮区和生肌区,继而生成各种组织。近30年来,研究者们就体节的发生和分化提出了多种解释模型,这包括时钟波峰模型、反应扩散模型、时钟诱导模型、时钟痕迹模型等,这些模型从不同角度不同程度解释了动物体节发生和分化的不同现象。尽管每个模型仍然存在一些不足,但大多提出了时钟分节(segmental clock)这一概念。对鸡的c-hairy1和c-hairy2、鸡和小鼠的l-fng以及斑马鱼的her1和DeltaC等基因的表达图式的研究,为分节时钟的存在提供了分子生物学上的有力证据。

hairy和hedgehog 在单环刺螠幼虫体节形成过程中的表达特征分析

hairy作为成对控制基因参与果蝇等体节动物的体节形成;体节极性基因hedgehog是节肢动物和环节动物体节边界维持的关键基因。本研究分析了单环刺螠hairy的序列特征以及hairy和hedgehog在其幼虫体节发生过程中的时空表达特征,结果显示:单环刺螠Hairy序列中含有保守的HLH结构域、Hairy_orange结构域和四肽WRPW;其mRNA在早期体节幼虫中的表达量显著高于晚期担轮幼虫,并且定位于每个体节的边界处。单环刺螠hedgehog mRNA在体节幼虫中的表达水平显著高于早期体节幼虫,并且呈现保守的体节边界表达特征。研究结果表明,hairy和hedgehog在单环刺螠幼虫体节中的表达图式与小头虫等典型体节动物中的表达图式基本一致。

维生素A缺乏致斑马鱼胚胎体节不对称及后脑图式形成异常

视黄酸(RA)在脊椎动物胚胎发生过程中发挥着关键作用。但是脊椎动物不能从头合成RA,而必须以维生素A为前体通过视黄醇脱氢酶和视黄醛脱氢酶(Aldh1A)先将其氧化为视黄醛再氧化成RA。已知维生素A缺乏(VAD)会导致多种动物出现维生素A缺乏综合征,但有关VAD对斑马鱼胚胎发育的影响尚未见报道。文章通过用不含维生素A及其他视黄类前体的饲料饲喂斑马鱼获得斑马鱼VAD胚胎。分析表明,缺乏维生素A可导致斑马鱼胚胎体节出现不对称发育、胚胎的后脑图式形成异常。这些表型虽与aldh1a2基因敲落的及经醛脱氢酶抑制剂处理的斑马鱼胚胎表型类似,但远不及后二者的严重,提示VAD胚胎可能只是缺少而不是完全没有维生素A,且可能存在不依赖视黄醛脱氢酶的RA合成途径。

神经管过表达BRE基因促进体节形成和分化

目的探讨BRE基因对鸡胚胎早期体节发育的作用。方法显微注射法将含有BRE基因的质粒注射入HH10期鸡胚神经管,活体胚胎细胞电穿孔方法转染半侧神经管,以另一侧为正常对照侧,原位杂交及免疫荧光法观察过表达BRE基因后体节的发育。结果 BRE基因在鸡胚表达始于神经板,而后高表达在脑泡、神经管及体节。过表达BRE基因后,神经管形态及PAX7和FGF8表达与对照侧相比无明显异常,而实验侧体节PAX7标记发现生皮肌节较大,FGF8表达与对照侧相比无明显异常。结论过表达BRE基因对体节的形成和分化有促进作用,其机制可能与PAX7相关。

大鼠胚胎体节形成前的形态学分期研究

为了对第9天大鼠胚胎的生长发育阶段特征有更详细的了解,研究了Wistar种大鼠第9天胚胎生长发育的 解剖镜下形态学特点,根据其特点进行了能代表第9天胚胎生长发育的分期.各期特征如下:第1期:羊膜完全形成,但未见神经沟,第2期:前面观可见正中线上的神经沟、侧面观未见神经褶,第3期:神经褶清晰、未见前肠,第4期:可见前肠、未见体节.作者认为这种分期方法简便、实用、准确.

斑马鱼mcm 5基因的表达分析及在体节发生中的功能

目的细胞周期因子MCM5在DNA复制起始中起着关键性作用,并参与基因转录调控,但其在胚胎发育中的作用鲜有报道。本文首先研究mcm5在斑马鱼胚胎发育过程中的表达模式,然后对mcm5在斑马鱼体节发生中的作用进行研究。方法通过原位杂交的方法分析mcm5在斑马鱼发育早期的表达谱,然后运用MO注射的方法敲降mcm5功能,并结合原位杂交的方法分析mcm5在体节发生中的作用。结果整胚原位杂交实验显示,MCM5为母源性因子。在胚胎1细胞期到体节发生早期,mcm5呈广泛表达;从胚胎发育4体节开始,mcm5开始在尾牙、体节、头部区域呈现特异性表达,暗示其可能参与了体节发生的调控。在mcm5功能敲降时,活体胚胎除体轴变短、眼睛变小以外无明显畸形。但原位杂交实验显示体节发生相关标记性基因表达减弱,表明mcm5可能参与了体节发生的调控。结论在斑马鱼早期发育中mcm5参与了体节发生的调控。