Cdc42蛋白在牛卵母细胞中的表达分布及对其成熟的影响

【目的】探明Cdc42蛋白在牛卵母细胞成熟过程中的表达及分布规律,并且研究抑制Cdc42活性对于牛卵母细胞成熟的影响。【方法】首先通过收集体外成熟不同时间(0—24 h)的牛卵母细胞,用Western blotting的方法检测Cdc42蛋白在牛卵母细胞中的表达量变化情况,通过免疫细胞化学的方法检测Cdc42蛋白在牛卵母细胞中的分布及定位情况。根据GenBank公布的牛Cdc42基因(GenBank登录号:NM_001046332.1)的mRNA序列设计引物,并在正向和反向引物的末端分别加上KpnⅠ和EcoRⅠ酶切位点,用PCR的方法扩增牛Cdc42基因的CDS区,将PCR产物和pMD19T载体连接得到野生型的克隆载体pMD19T-Cdc42WT。用定点突变引物以pMD19T-Cdc42WT为模板进行PCR反应,得到Cdc42的显性负性突变体Cdc42T17N的克隆载体pMD19T-Cdc42T17N。将pMD19T-Cdc42WT和pMD19T-Cdc42T17N分别酶切后,将Cdc42WT(775 bp)和Cdc42T17N(775 bp)片段分别连接到pcDNA3.1(+)的多克隆位点区域,得到相应的原核表达载体pcDNA3.1(+)-Cdc42WT和pcDNA3.1(+)-Cdc42T17N。用体外转录的方法分别得到Cdc42WT和Cdc42T17N的cRNA,用显微注射的方法将相应的cRNA分别注入到牛GV期卵母细胞质内,检测其成熟率的变化。【结果】①Cdc42蛋白分别在牛卵母细胞中成熟培养0、4、8、12、16、20以及24 h时表达量没有明显差异,但是其分布规律随着减数分裂的进行发生着动态的变化:Cdc42蛋白在卵母细胞皮质区域集中分布的模式在生发泡(germinal vesicle,GV)期卵母细胞中很少出现,而在第一次减数分裂中期(metaphaseⅠ,MⅠ)卵母细胞中出现得最多也最为明显;Cdc42蛋白在染色体附近的皮质富集的现象开始出现于前中期(pro-metaphaseⅠ,pMⅠ),并且出现频率从pMⅠ期到第2次减数分裂中期(metaphaseⅡ,MⅡ)逐渐增多;Cdc42蛋白和纺锤体重叠定位的现象在第1次减数分裂后期(anaphaseⅠ,AⅠ)到末期(telophaseⅠ,TⅠ)的卵母细胞中占有有很高比例,而到MⅡ期时这种现象又很少出现。②从牛卵母细胞的总cDNA中扩增Cdc42基因得到785 bp的片段,构建的牛Cdc42的野生型及其显性负性突变体的克隆载体pMD19T-Cdc42WT和pMD19T-Cdc42T17N经酶切鉴定和以及测序比对后,符合预期结果,即成功克隆了牛野生型Cdc42基因并得到其显性负性突变体Cdc42T17N;③构建的相应的原核表达载体pcDNA3.1(+)-Cdc42WT和pcDNA3.1(+)-Cdc42T17N经酶切鉴定和测序比对,符合预期结果,经过体外转录均得到一个3079 bases和987 bases的RNA片段,符合预期结果,即成功构建了相应的原核表达载体并获得相应的cRNA;④与正常成熟培养组和注射Cdc42WTcRNA的牛卵母细胞相比,注射Cdc42T17NcRNA的成熟率显著降低(P<0.05)。【结论】卵母细胞在卵泡发育过程中就已经积累了足够的Cdc42蛋白,而在减数分裂过程中Cdc42可以在卵母细胞的皮质以及纺锤体的位置发挥作用,而且正常的Cdc42活性是牛卵母细胞完成成熟过程并排出第一极体所必需的。

bta-miR-33b对牛前体脂肪细胞体外分化的抑制作用研究

【目的】探究bta-miR-33b对牛前体脂肪细胞分化的作用,并对此过程中潜在的靶基因进行验证。【方法】分离培养秦川牛前体脂肪细胞并进行诱导分化,PCR检测bta-miR-33b在前体脂肪细胞分化过程中的时序表达。对牛前体脂肪细胞体外转染bta-miR-33b的mimic、mimic negative control(mimic NC)、inhibitor、inhibitor negative control(inhibitor NC)进行诱导分化培养,于分化培养的不同时间取样,检测脂肪细胞分化标志基因(过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)基因、CCAAT/增强子结合蛋白α(C/EBPα)基因、脂肪酸结合蛋白4(FABP4)基因)的mRNA表达量及甘油三酯和脂滴含量。预测bta-miR-33b的靶基因,并通过双荧光素酶报告系统验证靶向关系、Western Blot检测靶蛋白的表达量。【结果】在秦川牛前体脂肪细胞分化过程中,bta-miR-33b的表达量呈下降趋势。在前体脂肪细胞分化过程中,bta-miR-33b mimic可抑制脂肪分化标志基因的表达,降低细胞中甘油三酯和脂滴的含量;bta-miR-33b inhibitor可促进脂肪分化标志基因的表达,提高甘油三酯和脂滴的含量。高迁移率族蛋白A2(High mobility group AT-hook 2,HMGA2)基因、扭曲相关蛋白(Twist family bHLH transcription factor 1,TWIST1)基因是bta-miR-33b的靶基因;脂肪细胞分化过程中,bta-miR-33b能够调控HMGA2和TWIST1蛋白水平的表达。【结论】bta-miR-33b对秦川牛前体脂肪细胞体外分化具有抑制作用;HMGA2和TWIST1是bta-miR-33b的靶基因。