文昌鱼神经胚cDNA文库的构建和hedgehog基因的筛选

提取青岛文昌鱼 18h时期神经胚mRNA ,以NotⅠ oligo (dT) 18为引物 ,反转录合成cDNA ,在双链cDNA的 5′连接EcoRⅠ衔接头 ,与带有NotⅠ和EcoRⅠ突出末端并经过 5′脱磷的λExCellNotⅠ /EcoRⅠ /CIP载体DNA进行连接 ,经体外包装和感染NM5 2 2宿主菌 ,得到了 3 6× 10 4个独立的重组噬菌体克隆。从中随机选取 2个克隆提取DNA ,NotⅠ、EcoRⅠ双酶切 ,电泳结果显示 2个克隆含有不同的插入片段。以α 32 P dCTP标记的文昌鱼hedgehog基因片段为探针 ,通过噬菌斑原位杂交对cDNA文库进行了两次筛选 ,得到了 16个阳性克隆。由此认为文昌鱼神经胚cDNA文库确已建立。

文昌鱼Hedgehog基因敲除和突变体表型分析

文昌鱼隶属脊索动物门头索动物亚门,是无脊椎动物到脊椎动物的过渡类群,其躯体结构简单,是研究胚胎发育的理想材料。本文以文昌鱼为实验对象,利用TALEN敲除技术对Hedgehog(Hh)基因在胚胎发育中的功能进行了研究。在文昌鱼Hh基因翻译起始位点下游附近选取TALEN目标位点,根据此序列组装相应TALEN重组质粒,体外合成m RNA,向未受精卵注射m RNA后,经体外受精获得F0代胚胎。效率分析显示,靶向该基因的TALEN m RNA可导致F0代代胚胎在相应基因组区域发生突变的比例为34%。对部分F0个体所产配子筛查发现,TALEN引起的突变可进入配子,将其中1尾突变类型为8 bp缺失的雄性个体与野生型雌性配对获得F1群体,对F1群体逐尾筛查,从中获得多尾携带8 bp缺失的杂合子;这些杂合子相互配对所产的F2代胚胎,其中约有1/4个体在幼体早期出现躯体前端和尾向下弯曲、脊索前端腹侧的中胚层组织发育不全,不能开口等;随着幼体生长发育,躯体前端和尾部进一步卷曲,口部仍未形成,左右各形成一个口前窝,内柱和鳃裂位于躯体腹侧,最终因无口摄食而死亡。基因型分析发现,上述畸形胚胎均为Hh纯合突变体,其与杂合子及野生型比例分布符合孟德尔遗传定律,表明这些发育畸型的特征与Hh基因功能缺失有关。

蒙古沙鼠幽门螺杆菌相关性胃炎Sonic hedgehog基因、IL-1β及TNF-α的表达

目的:研究形态基因Sonic hedgehog(Shh)以及IL-1β和TNF-α在Hpylori相关性胃炎中表达的相关性及作用.方法:♂蒙古沙鼠50只给予悉尼菌株灌胃造成Hpylori感染模型,另设50只♂蒙古沙鼠作为对照.应用RT-PCR的方法对沙鼠胃黏膜组织中的Shh,IL-1β以及TNF-αmRNA表达水平进行检测;应用免疫组化的方法对于Shh蛋白进行细胞定位以及半定量分析其表达水平.结果:Hpylori灌胃36和48wk后,ShhmRNA表达水平明显降低(0.28vs0.48,t=3.24,P<0.05;0.18vs0.45,t=3.01,P<0.05).Shh mRNA表达水平与IL-1β,TNF-αmRNA表达之间以及与炎症分级之间呈显著负相关(r=-0.37,P<0.01;r=-0.30,P<0.05;r=-0.39,P<0.001).Shh蛋白主要表达于胃体壁细胞胞质中,Hpylori灌胃36和46wk,表达Shh抗原的阳性细胞数明显减少(Z=4.84,P<0.001;Z=4.57,P<0.001).Shh蛋白的表达与IL-1βmRNA,TNF-αmRNA的表达以及慢性炎症分级之间也呈显著负相关(r=-0.321,P<0.05;r=-0.313,P<0.05;r=-0.371,P<0.001).结论:蒙古沙鼠胃黏膜感染Hpylori后,IL-1β和TNF-α表达上调,并与炎症程度呈显著正相关;Shh表达下调,并与炎症分级及IL-1β和TNF-α表达呈显著负相关.

Sonic hedgehog基因在颅面生长发育中作用的研究

Sonichedgehog基因与细胞在肢体、体节、神经管发育中的分化建立有关,通过细胞表面特殊受体Ptch和Smo跨膜蛋白被接收和传导,从而激活锌指蛋白Ci/Gli家族。研究Shh信号传导通路的脊椎动物多为小鼠和鸡。Shh与颅面部、眼、脑的正常发育有关,Shh基因敲除小鼠前脑和颅面结构生长严重缺陷,Shh信号的短暂缺失可导致鸡胚颅面发育异常类似距离过近,过度表达导致距离过远,严重者甚至常伴面部重复。

Hedgehog基因家族与动物发育及发育异常

Hedgehog蛋白是在果蝇中首先发现的分泌蛋白,在脊椎动物中一些Hedgehog类似物已经被鉴定出来,形成一个Hedgehog蛋白家族。Hedgehog家族与动物发育的许多过程有关,包括与果蝇幼虫体节极性的形成及成虫附肢等器官的形成有关。在脊椎动物胚胎诱导、模式形成和许多不同组织的形态发生中起作用。另外,hedgehog通路的异常活化可以导致发育异常及基底细胞痣综合征和前脑无裂畸变等一些严重的疾病的发生。

RT-PCR法研究soni chedgehog基因及其受体patched在小鼠牙胚钟状晚期的表达

目的 :判断sonichedgehog(Shh)基因及其受体patched(Ptc)是否在小鼠牙胚钟状晚期有表达。 方法 :用RT PCR法研究Shh及其受体Ptc在小鼠牙胚钟状晚期的表达。设计Shh及其受体Ptc的PCR引物 ;选取新生鼠第 1天 (P1)、第 3天 (P3)、第 7天 (P7)的牙胚为研究对象 ,提取总RNA。两步法进行RT PCR反应 ,10 g·L- 1 琼脂糖电泳观察。结果 :出生后第 1天、第 3天、第 7天小鼠牙胚RT PCR产物可见Shh、Ptc条带。结论 :Shh及其受体Ptc在小鼠牙胚钟状晚期有表达。

利用CRISPR/Cas9系统建立斑马鱼sonic hedgehog基因敲除模型及视网膜发育表型的初步鉴定

目的:采用CRISPR/Cas9基因编辑技术建立sonic hedgehog(shh)基因敲除斑马鱼模型,并初步鉴定斑马鱼视网膜发育表型。方法:针对shh基因构建向导RNA(sgRNA)表达载体并转录,利用Cas9显微注射到斑马鱼受精卵中,经DNA鉴定及PCR扩增,初步鉴定基因编辑情况。观察基因敲除的斑马鱼形态,采用HE染色观察视网膜发育情况。结果:成功构建出shh杂交突变稳定遗传的斑马鱼种系,与野生型斑马鱼相比,shha+/-突变体胚胎及幼鱼多个系统的发育受到明显影响,出现鱼卵发育停滞、脊柱弯曲、心包水肿、眼球发育较小等多种发育异常。受精后96 h,HE染色发现视网膜神经节细胞及感光细胞排列紊乱,细胞数减少,胞核变大。结论:初步建立了shh基因敲除斑马鱼模型; shh基因敲除可引起斑马鱼视网膜发育异常,为进一步探讨斑马鱼shh基因对视网膜发育影响奠定了基础。

hedgehog基因家族与果蝇和脊椎动物的发育

hedgehog(hh)家族基因编码一类分泌性信号分子,在果蝇的体节和成虫盘、脊椎动物的神经管、体节和肢的图式形成中具有重要作用。HH蛋白经过自我剪切形成两种产物,HH-N和HH-C。其中HH-N具有全部的信号活性。HH蛋白的自我加工过程可对HH-N进行修饰而影响其空间分布。

文昌鱼hedgehog基因的筛选

hedgehog基因在文昌鱼早神经胚期已有表达,为获得含hedgehog(hh)基因的阳性克隆以便获得hh基因,并进一步研究hh基因在文昌鱼发育中的表达调控机制,我们进行hh基因的cDNA文库筛选.本工作利用插入pBscriptⅡKS质粒EcoRⅠ和HindⅢ切点间的540bp hh基因片段用随机引物标记法制备α-32P-dCTP标记的DNA探针,通过λ噬菌体噬斑原位杂交从青岛文昌鱼早神经胚cDNA文库中筛选含hh基因的阳性克隆.第一次筛选得到阳性杂交斑16个,第二次筛选肯定了第一次筛选的克隆为真阳性克隆.本工作对于研究青岛文昌鱼hh基因全序列、数目、功能及脊索动物发育机制的演变都有一定的意义.

大鼠Desert Hedgehog基因的克隆和表达

目的克隆大鼠DesertHedgehog(DHH)基因,构建其真核表达载体并转染PT67细胞;同时制备DHHcRNA正义及反义探针用于检测其在细胞中的表达。方法提取SD大鼠睾丸总RNA,RT-PCR法扩增DHH-cDNA片段,连接于pGEM-TEasy载体,经测序后构建真核表达载体pLXSN/DHH并转染PT67细胞;重组质粒经限制性内切酶NotI和NcoI酶切、回收后,进行转录标记反应,原位杂交检测DHH在PT67细胞中的表达。结果RT-PCR扩增得到1220bp的片段;成功构建了真核表达载体pLXSN/DHH;制备DHH正义及反义探针浓度分别为150mg/L和80mg/L;DHH在PT67细胞中有表达。结论克隆的DHH基因与大鼠Sertoli细胞的DHH基因相同,成功标记了特异、敏感的DHHcRNA探针,转染的DHH基因能够在PT67细胞中表达。

hedgehog基因在笠贝(Lottia goshimai)早期发育中的表达模式研究

Hedgehog信号通路参与动物神经系统发育、分节等诸多发育过程,研究该信号通路对理解动物的发育与演化机制有重要意义。对软体动物而言,目前Hedgehog信号通路的研究较少。本文克隆了腹足纲软体动物笠贝的hedgehog基因,利用整装原位杂交技术研究了其在胚胎发育过程中的时空表达规律;并与重要发育基因brachyury及soxb的表达模式进行了比较。结果表明,笠贝hedgehog基因与神经外胚层及中/内胚层相关,可能调控了幼虫神经、肌肉及消化道的分化。通过比较原肠胚及担轮幼虫不同阶段的基因表达模式,研究了hedgehog基因相关的组织和细胞随个体发育进程的动态变化。这些结果为理解软体动物形态发生和重要器官的分化机制提供了基础。

Wistar大鼠SONIC HEDGEHOG基因的克隆和表达

为了获得SHH蛋白以研究它在治疗神经变性疾病中的作用 ,本室提取不同胚龄Wistar胎鼠中的总RNA ,应用RT PCR技术获得SHH N的cDNA ,重组于pGEM T载体 ,经测序鉴定后 ,构建原核表达质粒并获得表达菌株Q15 SHH N ,然后诱导SHH蛋白的表达。结果发现 ,在E11.5 E2 0 .5胎鼠的脊索中能克隆到 6 30bp的cDNA片段 ,并且随胚龄增加 ,此片段的表达量逐渐减少 ;测序结果显示 ,此片段及其所编码的氨基酸序列同数据库中人、小鼠和SD大鼠的SHH N的序列有较高同源性 ;表达菌株经诱导后产生约 2 1kD的融合蛋白。提示SHH N是一种发育相关基因 ,在不同种属中的同源性较高 。

二噁英引起斑马鱼下颌短小及其与Sonic hedgehog基因的关联

环境污染物二噁英中毒性最强的2,3,7,8-四氯二苯并对二噁英(2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin,以下简称TCDD)经由芳烃基受体(arylhydrocarbonreceptor,Ahr)引起啮齿类口唇开裂,斑马鱼下颌短小等典型特征.本试验研究了TCDD引起的下颌短小与形态发育基因.Sonichedgehog(shh)的关系.用0—1.0μg/L的TCDD给受精后24h(24hpf)的斑马鱼胚染毒直至观察并进行形态学观察及原位杂交.结果观察到TCDD引起斑马鱼的下颌短小与其浓度相依存,同时观察到TCDD染毒群的Shh基因表达以及类似基因tiggy-winkleheagehog(twhh)的低下.观察Shh缺失的斑马鱼变异体Syu,或给正常斑马鱼染毒,添加Shh阻断药CycopamanCyclopamine,可以同样观察到斑马鱼的下颌短小.本试验表明TC-DD引起的下颌短小与shh和twhh表达是相关联的.同时也说明斑马鱼有可能作为二噁英类污染物的生物学毒性评价生物.

单环刺螠engrailed和hedgehog基因在体壁中的表达特征

本文采用Masson染色技术,确定了单环刺螠体壁的组织排列特征,由外向内依次为假复层柱状上皮、外环肌层、中纵肌层、内环肌层,各组织之间由发达的结缔组织连接。采用原位杂交和免疫组织化学技术,确定单环刺螠engrailed和hedgehog基因的mRNA及蛋白均定位于体壁的结缔组织中,尤以外环肌层两侧的结缔组织中阳性信号更明显。探讨了两个基因在单环刺螠体壁功能维持中的潜在作用。

利拉鲁肽对2型糖尿病性骨质疏松大鼠骨钙素、Hedgehog信号通路及CaBp-D9k基因表达的作用机制

目的 研究利拉鲁肽对2型糖尿病性骨质疏松大鼠骨钙素、人类胚胎发育调控因子(Hedgehog)信号通路及钙调节蛋白(CaBp-D9k)基因表达的作用机制。方法 取60只SD大鼠随机分为健康组、糖尿病组、糖尿病+利拉鲁肽组、去势组、糖尿病+去势组、糖尿病+去势+利拉鲁肽组,每组10只。糖尿病组、糖尿病+利拉鲁肽组、糖尿病+去势组、糖尿病+去势+利拉鲁肽组建立糖尿病模型,去势组建立去势模型,糖尿病+去势组、糖尿病+去势+利拉鲁肽组在糖尿病模型建立成功后建立去势模型。采用全自动化学分析仪检测空腹血糖值,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测胰岛素水平,HE染色观察病理形态,逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测骨钙素(BGP)mRNA、CaBp-D9k mRNA水平,TUNEL检测成骨细胞凋亡,免疫印迹检测音猬因子(Shh)、细胞表面受体(Ptch)1、锌指蛋白(Gli)1蛋白表达。结果 HE染色结果显示:与健康组相比,糖尿病组和去势组中骨小梁排列紊乱,数量减少,变细,发生断裂,空洞增多,成骨细胞数量显著减少,糖尿病+去势组中这种病理变化更加严重;在经过利拉鲁肽干预后,糖尿病+利拉鲁肽组和糖尿病+去势+利拉鲁肽组新生骨量及成骨细胞增多。与健康组相比,糖尿病组、去势组、糖尿病+去势组空腹血糖值、成骨细胞凋亡指数升高,胰岛素水平、BGP、CaBp-D9k、Shh、Ptch1、Gli1水平降低,且以去势组与糖尿病+去势组水平变化最显著(P<0.05),经过利拉鲁肽干预后,与糖尿病组、去势组及糖尿病+去势组相比,糖尿病+利拉鲁肽组、糖尿病+去势+利拉鲁肽组空腹血糖值、成骨细胞凋亡指数显著降低,胰岛素水平、BGP、CaBp-D9k、Shh、Ptch1、Gli1显著升高(P<0.05)。结论 利拉鲁肽通过激活Hedgehog信号通路、提高骨钙素及CaBp-D9k水平,降低血糖水平,减少成骨细胞凋亡,促进骨形成,改善糖尿病骨质疏松病情严重程度。

酒精性肝炎自噬关键基因的筛选及生物信息学分析

目的筛选酒精性肝炎(AH)的自噬关键基因,探讨AH潜在的生物标志物和治疗靶点。方法采用基因表达综合数据库(GEO)中的2个AH基因芯片和从MSigDB、GeneCards数据库中获得的自噬相关数据集,通过加权基因共表达网络分析(WGCNA)获取关键基因。对筛选的关键基因进行基因本体(GO)、京都基因和基因组百科全书(KEGG)功能富集分析,蛋白质相互作用(PPI)分析,免疫浸润分析,构建信使RNA(mRNA)-微小RNA(miRNA)网络,进行酒精性肝病不同分期的自噬相关关键基因的表达差异分析,并进一步通过实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(RT-qPCR)在AH患者和小鼠肝脏组织中验证。结果本研究筛选得到了11个与AH自噬相关的基因(EEF1A2、CFTR、SOX4、TREM2、CTHRC1、HSPB8、TUBB3、PRKAA2、RNASE1、MTCL1、HGF),均为上调基因。在AH患者和小鼠肝脏组织中,SOX4、TREM2、HSPB8、PRKAA2在AH组中的相对表达量均高于对照组。结论SOX4、TREM2、HSPB8、PRKAA2可能是AH潜在的生物标志物和治疗靶点。

Gli2调控Hedgehog通路活化对Tca8113细胞增殖、转移和上皮间充质转化的影响

目的 本研究通过在细胞水平检测Gli2对口腔癌细胞Tca8113增殖、生长、迁移和侵袭的影响,明确Gli2调控口腔癌细胞迁移和侵袭的分子机制。方法 本研究利用siRNA抑制Tca8113细胞中Gli2的表达,通过CCK-8、平板克隆以及transwell小室实验分别检测Gli2对Tca8113细胞增殖、生长、迁移与侵袭的影响。进一步利用qRT-PCR与Western blot实验探究Gli2调控Tca8113细胞恶性增殖和转移机制。结果 口腔癌细胞Tca8113中Gli2的mRNA和蛋白表达升高。干扰Gli2表达可抑制Tca8113细胞增殖、生长、迁移及侵袭。进一步研究发现干扰Gli2表达可抑制Hedgehog(Hh)通路关键因子的mRNA与蛋白表达。此外,干扰Gli2表达可显著影响上皮间充质转化(epithelial mesenchymal transformation, EMT)通路关键因子的mRNA与蛋白表达。结论 口腔癌病变过程中Gli2被异常激活,干扰Gli2表达显著抑制口腔癌细胞的增殖、生长、迁移和侵袭。Gli2通过调控Hh通路与EMT通路,进而影响口腔癌细胞的迁移和侵袭。本研究为阐明口腔癌的发病机制提供新思路,并为口腔癌的临床治疗提供新视角。

西北条锈菌源区冬小麦育种抗条锈病基因的利用现状与策略

【目的】了解中国小麦条锈病西北重要越夏菌源区甘肃陇东和陇南近20年育成小麦品种(系)中抗条锈病基因的利用情况,为陇南小麦条锈病遗传多样性控制,持久抗病品种的培育和可持续绿色健康生态农业奠定基础。【方法】于2019—2020年和2020—2021年种植季对117份冬小麦品种(系)甘肃清水县和四川郫都区进行成株期抗条锈病鉴定,2021年分别用条锈菌CYR33和CYR34对117份品种(系)进行苗期抗条锈病鉴定,并利用分子标记对15个抗条锈病基因进行检测。【结果】田间成株期对条锈菌主要流行致病性混合小种抗病的品种(系)占29.1%,其中,25.6%为陇南区域品种(系),3.4%为陇东区域品种(系),另有25.6%陇南区域感病品种(系)表现慢病性(严重度<20%)。有70.1%品种(系)苗期对CYR33表现抗病,其中,57.3%为陇南区域品种(系),12.8%为陇东区域品种(系);仅6.0%品种(系)苗期对CYR34具有抗病性,为陇南区域的兰天131等7个品种(系)。苗期和成株期抗病品种(系)以2010年后育成的兰天、中梁、天选、兰航选系列品种为主。分子标记检测结合系谱分析,发现抗条锈病基因Yr9、Yr10、Yr17、Yr18、Yr26、Yr28、Yr29、Yr30、Yr41、Yr46、YrZH22和YrZH84在所有检测品种(系)中的频率分别为49.6%、1.7%、12.8%、7.7%、12.8%、20.5%、10.3%、34.2%、2.6%、16.2%、15.4%和27.4%,且多以基因聚合体形式存在于品种(系)中,62.4%品种(系)中聚合了2—5个抗条锈病基因,YrZH84、YrZH22和Yr17中的一个或多个基因与其他抗条锈病基因聚合后,品种(系)的条锈病抗性明显高于其他基因组合。此外,在陇南菌源区,以种植小麦为主的山旱地区域(条锈菌越夏区)所推广的品种(系)中,含有Yr10、Yr17、Yr18、Yr28、Yr29、Yr30、Yr41和Yr46的频率较高,越冬区(川水地)推广品种(系)中主要有Yr26、Yr30、YrZH22和YrZH84,越夏区和越冬区品种(系)的抗性遗传背景差异明显,且越夏区品种(系)含有的抗病基因类型多样性高于越冬区。【结论】在越夏菌源区甘肃陇南、陇东的品种(系)中,抗条锈病基因分布频率、抗病基因类型及数量均有明显提高,避免了品种抗病遗传背景单一化问题,实现了品种(系)中的抗病基因较为复杂多样,部分品种的抗病性保持时间长,表明陇南地区利用小麦品种遗传多样性控制条锈病策略的实施已初显成效。

新生儿ABO*A2.08亚型等位基因的鉴定及蛋白结构分析

目的:研究ABO*A2.08亚型的血清学特征和蛋白结构,探究其遗传学分子机制。方法:利用血清学方法对先证者及其家系成员进行ABO血型鉴定,应用聚合酶链反应-序列特异性方法进行ABO基因分型,并对ABO基因第6、7外显子直接测序分析,通过同源蛋白保守性分析、3D分子建模和蛋白稳定性预测探究A2.08亚型中基因突变对GTA蛋白结构稳定性的影响。结果:先证者血清学结果为Ax亚型,ABO基因分型明确先证者的基因型为ABO*A207/08;先证者的父亲基因测序结果证实ABO基因第7外显子存在c.539G>C特征性变异,导致多肽链p.Arg180Pro(R180P)替换。3D蛋白分子建模与分析提示R180P突变后蛋白结构中局部氨基酸的氢键数目发生改变,蛋白稳定性预测显示该突变对蛋白结构稳定性影响较大。结论:ABO基因第7外显子c.539G>C突变导致多肽链氨基酸替换,影响了GTA蛋白结构的稳定性,引起酶活性改变,产生A2.08表型,且该变异基因可稳定遗传。

Shwachman-Diamond综合征7例患儿临床特点和基因变异分析

目的 探讨Shwachman-Diamond综合征(SDS)患儿的临床表型和基因变异特点。方法 选取2018年1月至2023年9月于儿内分泌遗传科长期随访的7例SDS患儿,收集其临床资料,采集外周血样进行外显子组测序(ES)分析,并通过Sanger测序对变异位点进行家系验证。结果 7例SDS患儿中男3例、女4例,初诊中位年龄为3.0(0.9~4.0)岁,6例为SBDS基因缺陷,1例为EFL1基因缺陷。6例SBDS缺陷的患儿中,5例携带复合杂合突变,2例为c.258+2T>C/c. 183_184 delinsCT,1例为c. 258+2 T>C/c. 40 A>G,1例为c. 258+2 T>C/c. 184 A>T,1例为c. 258+2 T>C/第3外显子杂合缺失;余1例携带c.258+2T>C纯合突变。SBDS缺陷患儿以矮小(6/6,100%)伴慢性腹泻(3/6,50%)和反复呼吸道感染(1/6,16.7%)就诊,经检查发现6例(100%)均存在中性粒细胞减少和肝酶升高,4例有骨骼发育异常表现,3例有胰腺外分泌功能不全表现。1例EFL 1缺陷患儿携带复合杂合突变(c. 2260 C>T/c. 316 G>A),表现为矮小和骨骼发育异常,但无胰腺和血液系统受累。结论 SBDS缺陷患儿具有异质性的临床表型,以上发现丰富了中国SDS的表型谱和变异谱,并首次在中国人群中报道了1例EFL1变异患儿的临床特征。对矮小合并中性粒细胞减少、胰腺外分泌功能障碍、骨骼畸形等症状的患儿,应完善基因检测以免漏诊SDS。