Gsα调控小鼠大脑皮层发育

异源三聚体G蛋白激活alpha亚基(Gsα),是一种普遍存在的鸟苷酸结合蛋白,调节受体介导的胞内cAMP信号通路进而参与调控细胞的生命活动。目前Gsα信号通路的研究主要在生物化学和药物方面,但在小鼠大脑皮层发育中的作用还没有详尽的描述。本研究首先利用cre-loxP系统在小鼠大脑皮层神经前体细胞中成功敲除Gsα基因;其次,通过收集出生后不同天数的正常小鼠和敲除小鼠,统计分析后发现敲除鼠的脑重和体重减轻;最后,对小鼠大脑做切片后染色,发现在小鼠大脑皮层条件性敲除Gsα基因的成年鼠中表达thy1-EGFP(增强绿色荧光蛋白)的神经元的数量减少,皮层形成异常。由此推测,Gsα在小鼠大脑皮层发育中发挥重要作用。

Dlx1的天然反义转录物在大脑发育中的功能探索

目的探索Dlx1的天然反义转录物(Dlx1as)在小鼠大脑发育过程中的功能。方法根据生物信息学分析与分子生物学实验验证Dlx1as是否具有多聚腺苷酸尾,采用实时定量PCR检测Dlx1as与Dlx1 mRNA在小鼠大脑发育过程中随时间的变化,利用原位杂交的技术比较Dlx1as与Dlx1 mRNA空间表达谱。结果 Dlx1as具有多聚腺苷酸尾,在小鼠的胚胎发育过程中,从E14.5到E18.5高表达,与Dlx1 mRNA在各时间点表达水平虽比较接近,但在表达区域存在互补的特点。结论 Dlx1as在小鼠大脑发育过程中有一段时间的高表达,与蛋白编码基因Dlx1 mRNA空间互补,推测其可能是通过调控Dlx1 mRNA来影响小鼠的大脑发育。

自然反义转录物Lmo4as对神经系统重要编码基因Lmo4的调节作用

目的探索小鼠神经系统重要编码基因Lmo4基因座位上自然反义转录产物Lmo4as对该编码基因的表达调控功能。方法 1)使用c DNA末端快速扩增(RACE)与RT-PCR技术,验证Lmo4as是否具有多聚腺苷酸(poly A)尾,克隆Lmo4as的全长序列;2)使用实时定量PCR和原位杂交技术确定Lmo4as及相应编码基因的时空表达谱;3)使用荧光素酶报告基因实验在体外验证Lmo4as对Lmo4是否具有调控作用。结果 1)Lmo4as是一个具有多聚腺苷酸(poly A)尾的非编码RNA转录本,获得其RNA全长信息;2)Lmo4as与相应编码基因转录Lmo4的丰度在时间上具有协同性,而在空间表达上具有明显不同的分布;3)Lmo4as对Lmo4在转录后水平具有负性调节作用,另外miR-124也能够抑制Lmo4的表达。结论编码基因Lmo4基因座位上自然反义转录产物Lmo4as对其转录后水平的负性调节与microRNA的调节共同发挥作用。

基因间长非编码RNA:T-UCRs转录活性的验证

目的选择小鼠大脑皮层胚胎发育阶段转录的一类非编码RNA,即基因间区的T-UCRs作为研究对象,探究小鼠基因组上基因间超保守区域的转录活性。方法 1)利用UCSC数据库(NCBI37/mm9)通过生物信息学预测筛选在小鼠14.5 d胎脑中可能表达的基因间UCR;2)Coding Potential Assessment Tool(CPAT)和Coding Potential Caculator(CPC)对筛选结果进行编码能力预测;3)RT-PCR对筛选结果进行验证;4)Real-time PCR分析T-uc.62在不同组织中的表达差异以及在小鼠不同发育阶段脑组织中的表达变化。结果 1)通过UCSC网站上的RNA-seq数据库筛选得到16个可能在小鼠E14.5脑组织中表达的基因间UCRs;2)通过CPAT和CPC分析,16个UCRs均不具有蛋白编码能力,提示可能是非编码RNA;3)经过RT-PCR验证发现有15个是可以表达的;4)以T-uc.62为例,其主要在小鼠发育阶段的脑组织中高表达,而在小鼠的成年组织中低表达甚至不表达。结论基因间超保守区域可以转录生成长非编码RNA,其中,T-uc.62主要在小鼠发育阶段的脑组织中高表达;其可能在大脑发育过程中发挥重要功能。