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小鼠znf230和人TCP11基因的克隆和功能研究

邱为民  
【摘要】:约10%的夫妇是不育的,其中一半为男方原因所致。在众多的男性不育病因中,伴有无精和严重寡精的原发不育占有较大比例并与遗传因素密切相关。此外,精子发生也是研究个体发育和细胞分化过程中基因次递表达的一个优良模型。因此,生精过程相关基因的研究对深入了解精子发生的分子机理和阐明男性原发不育的遗传病因具有重要的理论和临床意义。 小鼠作为一种模式生物被广泛地运用在精子发生相关基因的功能研究中。本文运用cDNA末端快速扩增技术和电子克隆的方法,克隆了人类精子发生相关基因ZNF230的小鼠同源基因znf230(GenBank接受号AF353167)。后者cDNA全长982bp,编码230个氨基酸,分子量26kD的肽链。生物信息学分析的结果显示:1)小鼠znf230蛋白同样包括一个C3HC4型锌指蛋白结构域;2)与人ZNF230基因相比,两者的核酸和氨基酸序列高度同源,分别为92%和98%;3)两者锌指域的 同源性高达100%,与其它物种来源的C3HC4型锌指蛋白相比,该结构 域在进化上高度保守,提示其功能也可能保守;4)用PSORT软件分析 的结果提示,该基因定位于细胞核中;5)小鼠znf230基因的基因组 序列全长28kb,将其cDNA分为6个外显子,其内含子和外显子的剪 切位点符合GT一AG规则;6)根据小鼠znf230基因组序列的定位信息 和人一小鼠同源图谱分析,将小鼠基因定位于7号染色体。 用Northern杂交对小鼠znf23o基因表达的时空特异性进行研究 的结果显示:与人ZNF23O基因相似,预期的Ikb大小的转录本只在 辜丸中表达,为辜丸特异表达的转录本;而4.4kb的转录本除了在 心、脑、骨骼肌、肾表达外(与人ZNF230基因一致),也在肺、肝、 摹丸中表达;此外,在心、肝和肾中还有一个2.4kb的转录本。多组 织RT一PCR实验进一步证实了上述结果。 用RT一PCR对不同发育阶段的小鼠znf230基因的表达进行研究的 结果表明,该基因在产后6天开始表达,产后14一21天达到最高峰, 即达到成年时的表达水平,此期间完成了由A型精原细胞到圆形精子 细胞的第一轮分化。己知人ZNF230基因的不表达导致生精过程阻滞在 精细胞期,因此,可以初步推断小鼠znf230基因及其人类同源基因可 能与精子细胞的生成有关。 酵母单杂交的结果显示,小鼠znf230蛋白具有转录激活活性,并 可能主要是通过锌指结构域起作用,而要达到最大转录激活活性,则 可能同时需要非锌指结构域的存在。体外转录翻译和Southwestern杂 交证实,26kD的小鼠znf230蛋白具有DNA结合能力。生物信息学和 绿荧光蛋白标记的活细胞内亚细胞定位实验表明znf230蛋白定位于细 胞核内,因此,初步推测该基因可能作为生殖细胞特异的转录调控因 子,参与精原细胞向圆形精子细胞分化过程的基因表达调控。 关键词:精子发生znf230基因锌指蛋白转录调控


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