琅琊鸡胚MSX2基因克隆及发育性表达变化

【目的】克隆鸡Msh同源框2(Msh-homeobox 2,MSX2)基因,并对其进行生物信息学和胚胎期表达模式分析,为进一步研究MSX2基因的结构和功能提供支持。【方法】对80枚琅琊鸡种蛋进行孵化,分别于孵化期第1、2、3、4、5、6、9、12、15、18天采集样品(1~6胚龄采集整胚,9、12、15、18胚龄分别采集心脏和肝脏),提取总RNA,利用RT-PCR方法扩增并克隆MSX2基因,对其进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR技术分析MSX2基因在琅琊鸡鸡胚和组织中的表达水平。【结果】成功克隆了琅琊鸡胚MSX2基因,序列长度为818 bp,开放阅读框为780 bp,编码259个氨基酸。琅琊鸡MSX2氨基酸序列与日本鹌鹑、秃鹰和仓鸮的相似性最高,均为99.23%,与山羊的相似性最低,为74.54%;系统进化树分析结果显示,琅琊鸡与日本鹌鹑聚为一类。生物信息学分析表明,MSX2蛋白分子质量为28235.18 u,等电点(pI)为9.71,没有信号肽和跨膜域,为不稳定的亲水性蛋白,主要分布在细胞核(60.9%);存在37个磷酸化位点、8个O-糖基化位点和1个N-糖基化位点;二级结构主要由无规则卷曲(63.32%)和α-螺旋(28.19%)组成。实时荧光定量PCR分析表明,MSX2基因在整胚(1~6胚龄)中的表达水平呈现先上升后下降趋势,且在4胚龄时表达水平最高,极显著高于1、2、3胚龄(P<0.01);MSX2基因在12胚龄鸡心脏中的表达水平极显著低于9胚龄(P<0.01);在9~18胚龄鸡肝脏中的表达量呈逐渐下降趋势,且在9胚龄鸡肝脏中表达水平最高(P<0.05)。【结论】试验成功克隆了琅琊鸡MSX2基因序列,其表达模式在不同胚龄和同一胚龄不同组织间存在差异,为进一步探索琅琊鸡MSX2基因的结构和功能奠定了基础。

藏系绵羊MSX2和HOXA4基因的克隆与序列分析

对藏系绵羊的同源异型基因家族的两个成员(MSX2和HOXA4基因)进行克隆测序,为其功能分析奠定基础。从藏系绵羊皮肤中提取总RNA,采用常规的基因克隆方法,获得了MSX2和HOXA4基因编码区序列,长度分别为804 bp和552 bp。序列比对显示,MSX2基因与预测的绵羊序列存在多个碱基差异;藏系绵羊HOXA4基因与预测的山羊序列间只有1个碱基差异,但与绵羊的预测序列差异大。

同源盒基因Msx2在小鼠磨牙牙根发育早期的表达

目的:观察在小鼠的牙根发育早期同源盒基因Msx2的表达,以探讨其在此过程中所起的作用。方法:出生后第6天和第8天的小鼠,取含有下颌第一磨牙的下颌骨,进行固定和脱钙,制备5μm的石蜡切片,原位杂交方法检测Msx2在小鼠牙根发育早期的表达。结果:第6天Msx2阳性信号出现在Hertwig’s上皮根鞘细胞、上皮根鞘周围的牙乳头细胞和早期的成牙本质细胞中;第8天在Hertwig’s上皮根鞘细胞、上皮根鞘周围的牙乳头细胞和成牙本质细胞中Msx2有阳性信号,而在成牙骨质细胞中无表达。结论:Msx2参与调控牙根早期发育的生理过程。

同源盒基因2在黑色素瘤细胞对于曲美替尼耐药中的作用

目的:研究同源盒基因2(MSX2)在黑色素瘤细胞A375对于曲美替尼耐药中的作用机制。方法:构建曲美替尼耐药的A375细胞株(A375-AR),曲美替尼干预A375和A375-AR后采用CCK-8检测细胞活力,流式细胞术检测细胞凋亡率,蛋白免疫印迹法(Western blot)检测细胞中Bcl-2、Bax、Caspase-3、Caspase-9的表达以及MSX2的表达。采用小干扰RNA(siRNA)沉默A375-AR中MSX2基因,设计A375、A375-AR、A375-AR-MSX2,曲美替尼干预后,CCK-8检测细胞活力,流式细胞术检测细胞凋亡率,Western blot检测细胞中Bcl-2、Bax、Caspase-3、Caspase-9的表达以及MSX2的表达。构建MSX2过表达的A375细胞系(A375-OE),设置A375、A375-OE和A375-AR组,曲美替尼干预后,CCK-8检测细胞活力,流式细胞术检测细胞凋亡率,Western blot检测细胞中Bcl-2、Bax、Caspase-3、Caspase-9的表达以及MSX2的表达。结果:A375-AR对 1.8 nmol/L的曲美替尼耐药,采用 1.8 nmol/L曲美替尼干预后,A375细胞活力和细胞凋亡率显著高于A375-AR,A375细胞中Bcl-2基因表达水平低于A375-AR,而Bax、Caspase-3、Caspase-9的表达水平高于A375-AR。A375-AR沉默MSX2后,细胞对于曲美替尼敏感性显著增高,且细胞活力下调,凋亡率上调,细胞中Bcl-2表达下调,Bax、Caspase-3、Caspase-9的表达上调。A375过表达MSX2后,细胞对于曲美替尼敏感性显著下调,细胞活力上调,凋亡率下调,细胞中Bcl-2表达上调,Bax、Caspase-3、Caspase-9的表达下调。结论:MSX2基因可以诱导黑色素瘤细胞对于曲美替尼的耐药,是治疗黑色素瘤耐药的潜在靶点。

敲低MSX2抑制小鼠成釉细胞釉基质蛋白表达及牙釉质形成

目的研究肌节同源结构域同源框基因2(MSX2)对小鼠成釉细胞釉基质蛋白的表达及牙釉质形成的影响。方法免疫化学染色检测出生后小鼠牙胚MSX2的表达情况及其在成釉细胞中的定位;设计并合成靶向小鼠MSX2基因的短发夹RNA(shRNA)寡聚单链DNA,将退火成双链的DNA构建到RNAi慢病毒载体pG MLV-SC5中,包装慢病毒;慢病毒感染成釉细胞,实时荧光定量PCR筛选最佳干扰片段,并检测釉原蛋白(Amelx)、成釉蛋白(Ambn)、釉蛋白(Enam)、釉成熟蛋白(Amtn)及激肽释放酶4(Klk4)在mRNA水平表达的改变。通过分离小鼠E18.5牙胚并感染靶向MSX2的RNAi重组慢病毒,种植于小鼠肾囊膜下,10周后,取出组织,分离并观察牙齿结构。结果 MSX2在小鼠成釉细胞分泌期及成熟期均有表达,但分泌期表达信号较弱,成熟期较强。成功包装靶向MSX2基因的RNAi慢病毒MSX2-shRNA,敲低MSX2基因表达可不同程度地降低成釉细胞Amelx及Klk4的mRNA水平。靶向MSX2基因的RNAi慢病毒感染牙胚后其牙釉质矿化程度降低。结论 MSX2基因在小鼠成釉细胞中表达,敲低成釉细胞MSX2并促进釉基质蛋白基因的表达和牙釉质的矿化。