收藏本站
《山东大学》 2013年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

SUN1/2对斑马鱼集中延伸运动的调节及其机制的研究

杨阳  
【摘要】:SUN结构域蛋白(SAD1/UNC84domain containing protein)是一类C端含有保守SUN结构域的蛋白,该结构域与酿酒酵母中的SAD1蛋白和线虫中UNC-84蛋白有很高的同源性。目前,在哺乳动物中已发现的SUN结构域蛋白至少有四个,包括SUN1、SUN2、SUN3和SPAG4。其中SUN1和SUN2在哺乳动物各组织中广泛表达,SUN3和SPAG4表达较少。在结构上,哺乳动物中SUN1和SUN2蛋白的N端均定位于细胞核内,与核纤层蛋白相互连接,而其包含SUN结构功能域的C端则定位于双层核膜之间,通过Nesprin蛋白与细胞骨架相连。SUN1/2蛋白通过这种结构形成LINC (linker of nucleoskeleton and cytoskeleton)复合体,直接与细胞骨架和核骨架相连接,因此SUN1/2蛋白被认为在细胞核定位和迁移上具有非常重要的作用。 研究表明,Sun1/2双敲小鼠(Sun1-/-; Sun2-/-)在胚胎发育早期死亡,提示SUN1/2蛋白可能在早期胚胎发育中起到极其重要的作用。虽然SUN1/2蛋白在核定位和迁移中的功能已经有所报道,但是其在胚胎早期发育特别是原肠运动中的作用还没有相关研究。原肠运动是斑马鱼早期胚胎发育过程中三胚层形成的重要过程,其中集中延伸运动是其最主要的程序,它对于斑马鱼体轴的形成和延长起关键作用。在脊椎动物中,集中延伸运动主要受到平面细胞极性途径(Wnt/Planar Cell Polarity pathway, Wnt/PCP)的调节,它对于细胞的迁移以及胚胎发育过程中细胞的内卷内嵌等过程都起到显著的调节作用。本课题通过在斑马鱼胚胎1-4细胞期注射吗啉反义寡聚核苷酸(Morpholino, MO),特异性抑制SUN1和SUN2蛋白的表达,研究其在斑马鱼早期胚胎发育中的作用及相关机制。 第一部分Sun1/2基因在斑马鱼早期胚胎中的表达 为探讨SUN1/2蛋白在斑马鱼早期胚胎发育中的功能,我们首先采用胚胎整封原位杂交和RT-PCR的方法,检测了Sun1/2基因在斑马鱼发育早期的时空表达情况。原位杂交结果显示,Sun1和Sun2基因在胚胎8细胞期已经表达,为母源性表达,且在斑马鱼胚胎呈现泛表达;RT-PCR结果显示,Sunl在斑马鱼胚胎30%下包期表达较高,而Sun2在胚胎30%下包至尾芽期均呈现高表达。以上结果提示,SUN1/2可能在斑马鱼早期胚胎发育原肠运动中起到重要作用。第二部分SUN1/2对斑马鱼早期胚胎发育集中延伸运动的影响为研究SUN1/2蛋白在斑马鱼胚胎发育中的作用,我们采用胚胎早期显微注射MO的方法,特异性抑制SUN1/2蛋白的表达,并观察对于胚胎发育的影响。结果发现,单独抑制SUN1或SUN2的表达,没有对胚胎发育产生严重影响,而同时抑制SUN1/2的表达,胚胎表现出前后体轴缩短、尾部弯曲、体节部位变宽等表型,且呈现出一定程度的MO剂量依赖性。由此提示SUN1/2蛋白存在功能上的冗余,而同时抑制SUN1/2蛋白的表达对斑马鱼胚胎早期发育中的原肠运动造成影响。为进一步确认抑制SUN1/2蛋白的表达是否对斑马鱼胚胎原肠运动中极其重要的集中延伸运动造成影响,我们采用胚胎整封原位杂交技术,检测了集中延伸运动相关标记基因ntl、hggl、dlx3b、tbx6、myodl、 krox20等的表达变化。结果显示,抑制SUN1/2蛋白表达后,胚胎集中延伸相关标记基因表达均出现明显异常或异位,表明抑制SUN1/2表达后,胚胎发育中的轴向中胚层、轴旁中胚层、神经外胚层发育均出现缺陷,胚胎集中延伸运动受到严重影响。由此可见,SUN1/2蛋白在斑马鱼胚胎早期发育的集中延伸运动过程中发挥着重要的作用。 第三部分SUN1/2对斑马鱼集中延伸运动调节机制的研究 哺乳动物中的研究证实,SUN1/2蛋白对于核孔复合体在核膜上正常分布很重要,而脊椎动物原肠运动中的细胞迁移与β-catenin蛋白在细胞内的分布相关。为研究SUN1/2蛋白是否通过影响β-catenin蛋白的核转运调节斑马鱼集中延伸运动,我们收集注射MO的斑马鱼胚胎,分离核蛋白及胞浆蛋白,采用蛋白免疫印迹技术检测β-catenin蛋白在细胞核及细胞浆中的分布变化。结果显示,注射SUN1/2MO并未影响P-catenin蛋白在细胞内的分布,提示抑制SUN1/2蛋白的表达并未影响核孔复合体的核转运功能。此外,脊椎动物中,集中延伸运动主要受到Wnt/PCP信号通路的调节。为研究抑制SUN1/2表达后是否影响Wnt/PCP信号通路,我们采用蛋白免疫印迹技术,检测了关键因子P-JNK蛋白表达情况,结果发现抑制SUN1/2蛋白表达后,P-JNK表达明显降低。为进一步验证该结果,我们采用RT-PCR技术检测了Wnt/PCP信号通路下游靶基因livl和stat3的表达情况,结果显示抑制SUN1/2表达后,liv]和stat3表达有所下调。这些结果表明,SUN1/2通过Wnt/PCP信号通路调节斑马鱼集中延伸运动,对于进一步深入的调节机制有待于继续研究。 总之,通过本研究我们发现,SUN1/2蛋白通过Wnt/PCP信号通路对斑马鱼的原肠运动中的集中延伸运动起重要的调节作用。这些研究结果揭示了SUN1/2蛋白在斑马鱼早期胚胎发育中的重要作用。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:Q51

免费申请
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 耿波;曹顶臣;孙效文;欧阳红生;;斑马鱼-新型的实验动物[J];水产学杂志;2006年02期
2 李杨;王卫民;;白消安在斑马鱼早期胚胎和幼鱼发育过程中的毒理和致畸作用(英文)[J];生态科学;2008年05期
3 李乙根;黄文瑾;黄诚;;斑马鱼在新药发现中的应用[J];生命科学;2011年03期
4 张勇;陈芳源;邓敏;;斑马鱼血液肿瘤学的研究进展[J];遗传;2009年09期
5 田文静;白伟;赵春禄;张智勇;崔俊安;何潇;马宇辉;赵宇亮;;纳米ZnO对斑马鱼胚胎抗氧化酶系统的影响[J];中国环境科学;2010年05期
6 于永利;李慧蕾;王亚臣;乔新国;;福美双对斑马鱼胚胎心脏发育的影响[J];内蒙古民族大学学报(自然科学版);2011年03期
7 李亚;王伦安;王玉明;杨平;潘克俭;黄明孔;;斑马鱼rnf141基因结构与表达分析[J];第二军医大学学报;2008年08期
8 张立凤;钟涛;桂永浩;;外源性视黄酸对斑马鱼心血管系统发育的影响[J];中国实验动物学报;2006年02期
9 李艳欢;吴新荣;;整体原位杂交法初步研究MMP11b在斑马鱼胚胎发育过程中的表达[J];生物学杂志;2010年03期
10 王涛;王娟;李谨;;Pax9基因在斑马鱼早期发育阶段腮弓中的表达[J];口腔医学研究;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 巴雅斯胡;杨景峰;于永利;王思珍;董武;;高残留农药代森锌诱导斑马鱼胚胎脊索变形[A];持久性有机污染物论坛2011暨第六届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2011年
2 鲍清;张乐;廖雪;;斑马鱼胚胎筛选致畸药物之方法探索[A];2010年全国药物毒理学学术会议论文集[C];2010年
3 张乐;鲍清;廖雪;;斑马鱼胚胎致畸药物筛选试验[A];2010年全国药物毒理学学术会议论文集[C];2010年
4 许海;杨明;吴明红;;双酚A和壬基酚对斑马鱼胚胎毒性研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
5 于永利;杨景峰;王思珍;董武;;高残留农药福美双对斑马鱼胚胎体节以及脊索的影响[A];持久性有机污染物论坛2010暨第五届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2010年
6 张利军;史慧勤;彭双清;;基于斑马鱼模式动物的阿霉素心脏毒性作用研究[A];2010年全国药物毒理学学术会议论文集[C];2010年
7 史慧勤;张利军;彭双清;;应用模式动物斑马鱼观察异烟肼的一般毒性作用[A];2010年全国药物毒理学学术会议论文集[C];2010年
8 闫峻;胡传禄;张华山;杨红莲;田蕾;林本成;林治卿;袭著革;;纳米二氧化钛与双酚A复合污染物对斑马鱼胚胎的联合毒性效应研究[A];中国毒理学会环境与生态毒理学专业委员会第二届学术研讨会暨中国环境科学学会环境标准与基准专业委员会2011年学术研讨会会议论文集[C];2011年
9 刘春生;周炳升;张效伟;李广宇;;内分泌干扰物丙基硫氧嘧啶对斑马鱼胚胎的旁观者效应[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
10 徐挺;张洪昌;赵静;郭雪萍;尹大强;;五氯酚对斑马鱼胚胎早期发育基因表达谱影响的研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 许琦敏;刘廷析 “掘宝”斑马鱼世界[N];文汇报;2011年
2 本报记者 滕继濮;小小斑马鱼 大大有用处[N];科技日报;2010年
3 刘霞;美发现鱼鳍向四肢进化的关键基因[N];科技日报;2010年
4 张田勘;基因致水生动物从鳍到腿演变[N];大众科技报;2010年
5 本报驻新加坡记者 李满;新加坡 积极打造亚洲生物科研中心[N];经济日报;2009年
6 孙国根;复旦大学发现GRK在胚胎发育中的新功能[N];中国医药报;2009年
7 孙国根 记者 王春;我科学家发现GRK在胚胎发育中的新功能[N];科技日报;2009年
8 鲁哲;曾凡一:科学和艺术共舞[N];中国妇女报;2011年
9 ;家畜孕期用药原则[N];吉林农村报;2006年
10 罗刚 李兵;斑马鱼破译人类基因的先锋[N];健康报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 金美青;典型手性农药拟除虫菊酯及其代谢产物对斑马鱼的发育毒性研究[D];浙江大学;2010年
2 高珊;胰岛素样生长因子结合蛋白-2参与斑马鱼胚胎心血管系统发育的实验研究[D];复旦大学;2009年
3 刘少颖;三唑酮对斑马鱼的胚胎发育和内分泌—生殖毒性[D];浙江大学;2011年
4 陈毅飞;模式生物斑马鱼药物依赖模型的建立以及中药的干预机制[D];南方医科大学;2012年
5 张利军;斑马鱼心脏毒性评价模型的建立及美托洛尔心脏毒性作用机制研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2012年
6 宋扬;以斑马鱼为模型研究神经靶酯酶的功能及其在神经退行性疾病发生中的作用机制[D];山东大学;2012年
7 徐良亮;Sorting Nexin7调节斑马鱼肝脏发育的机制研究[D];清华大学;2012年
8 牛旭波;斑马鱼secl3基因在器官发育过程中的功能研究[D];浙江大学;2013年
9 彭扣;FoxO3基因在斑马鱼胚胎神经发育中的功能研究[D];中山大学;2010年
10 姜利军;斑马鱼Rictor基因的克隆、表达和功能研究[D];华中科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨阳;SUN1/2对斑马鱼集中延伸运动的调节及其机制的研究[D];山东大学;2013年
2 刘成栋;53bp2在斑马鱼早期胚胎发育中的功能研究与分析[D];中国海洋大学;2012年
3 王稼农;用于药物安全性评价的斑马鱼生物技术平台建设研究[D];广西医科大学;2010年
4 丁丽丽;力达霉素抑制斑马鱼胚胎血管生成的实验研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2010年
5 周瑞芳;凝血因子Ⅲb在斑马鱼胚胎发育中的作用[D];复旦大学;2011年
6 向霄;环境雌激素与抗雌激素对斑马鱼胚胎的复合效应研究[D];上海交通大学;2012年
7 逯娟;莠去津对斑马鱼生殖发育影响的研究[D];河北大学;2009年
8 谭敏卿;菲和高氯酸钠对斑马鱼的毒性效应[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 秦帅;活体高通量筛选抑制斑马鱼巨噬细胞迁移的中药[D];贵阳中医学院;2011年
10 陈曦;克罗米芬柠檬酸钠导致斑马鱼颅面部发育异常的研究[D];华中科技大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026