斑马鱼胚胎发育过程中TGF-β1基因的表达特征分析

作者:侯少丰;李艳丽;徐功玉;赵浩斌;周青春;钟雪萍 刊名:《水生生物学报》 上传者:康一坡

【摘要】为研究转化生长因子β(Transforming growth factorβ,TGFβ)1对斑马鱼胚胎发育的调控作用,通过NCBI获得TGF-β1基因序列,TGF-β1 cDNA全长1571 bp,编码377个氨基酸。系统进化树分析发现,TGF-β蛋白按照不同的类型严格聚类,斑马鱼TGF-β1与其他鱼类的TGF-β1聚集到一个分支,在进化中非常保守。对斑马鱼胚胎进行RT-PCR和Real-Time PCR检测显示,TGF-β1基因为母源表达基因,在分节期之前的表达水平比较低,而从咽囊期开始持续高水平的表达。胚胎整体原位杂交发现,TGF-β1基因在斑马鱼24 hpf胚胎中开始有特异信号出现,TGF-β1基因的表达主要分布在腮弓、侧线原基、耳囊、嗅觉基板、心脏和前肾等处,表明TGF-β1基因可能参与斑马鱼胚胎免疫调节、循环系统发育和侧线形成。用低氧处理斑马鱼胚胎,发现低氧处理24h后斑马鱼胚胎发育延迟。利用Real-Time PCR和胚胎整体原位杂交检测发现,低氧处理后发育延迟的斑马鱼胚胎中TGF-β1 mRNA表达量较常氧组显著降低。以上结果表明,TGF-β1基因参与斑马鱼胚胎发育调控,并且可能与低氧处理后斑马鱼胚胎发育延迟有关。研究结果将为深入研究斑马鱼TGF-β1基因的功能奠定基础。

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第38卷第6期 2014:年11月 do新10 75402014彐55 水 生生物学报 ACTA HYDROBIOLOGICA SINICA v01 38。No.6 N囗v一 2 0 1 4 斑马鱼胚胎发育过程中TGF-ß1基因的表达特征分析 侯少丰李艳丽徐功玉赵浩斌周青春钟雪萍 (华中师范大学生命科学学只湖北省遗传调控与整合生物学重点实验三武汉43開四〕 摘要为研究转化生长因子阝(Transfotmng growth -六TGFß)1对斑马鱼胚胎发育的调控作用,通过NCBI获得TGF-ÅI基因序列,丆G尹一CDNA全长巧71 bp,码377个氨基酸。系统进化树分析发现,TGF•ß 蛋自按照不同的类型严格聚类斑马鱼TGF.阝1与其他鱼类的TGF.阝1聚集到一个分支,在进化中非常保守。对斑马鱼胚胎进行RT.PCR和R -TimePCR检测显示,丆G.尸1基因为母源表达基因,在分节期之前的表达水平比较低,而从咽囊期开始持续高水平的表达。胚胎整体原位杂交发现,杰GF一基因在斑马鱼24 hpf胚胎中开始有特异信号出现,丆G.尸1基因的表达主要分布在腮弓、侧线原基、耳囊、嗅觉基板、心和前肾等处,表明TGF-ß1基因可能参与斑马鱼胚胎免疫调节、循环系统发育和侧线形成。用低氧处理斑马鱼胚胎,发现低氧处理24h后斑马鱼胚胎发育延迟。利用Real-Time PCR和胚胎整体原位杂交检测发现,低氧处理后发育延迟的斑马鱼胚胎中丆G丆一那mRNA表达量较常氧组显著降低。以上结果表明:丆G丆一基因参与斑马鱼胚胎发育调控,并且可能与低氧处理后斑马鱼胚胎发育延迟有关。研究结果将为深入研究斑马鱼丆GF一基因的功能奠定基础。 关键词:斑马鱼;TCF-PI基因;胚胎发育;低氧 中图分类号:Q781;s917文馘标识码:A文章编号.10前一3207〔2m4)06J 4一08 转化生长因子卩(Transformmg growth factor卩,TGF阝〕是由多个结构上相关的多肽生长因子组成的超家族,在免疫调节、细胞外基质合成、细胞的生长分化、原始生殖细胞迁移以及组织损伤修复中发挥着巨大的作用卩]。转化生长因子阝超家族包括TGFß、活化素(ac“示)、抑制素(mh山ms〕、缪勒管抑制物质下抗缪勒管激素(M S/AMH)、生长分化因子(GDFs)、骨形成蛋白(BMPs)以及Nodal等亚家族。该家族绝大多成员拥有包括丝氨酸.苏氨酸激酶受体和smad蛋白的信号转导通路。TGF卩超家族成员可通过与细胞表面受体TGFßR(llI/ll)结合磷酸化TGFßR 0激活smad蛋白。激活后的smad 蛋白从胞浆转运至核内调节下游基因的表达。TGFß 超家族还可通过不依赖smad蛋白的方式传递信号。 TGF阝的信号转导过程受多种因子的精密调控卩一习。 TG耶信号途径在动物的生长发育过程中发挥 重要作用。研究表明,在脊椎动物的胚胎发育中,TGF阝信号途径可参与胚胎内胚层和中胚层的形成:调控胚胎体轴的图式形成,影响胚胎神经发育和左右不对称发育[一l,缺少Nodal信号的斑马鱼胚胎:内胚层完全缺失,头部和躯干的中胚层缺失卪]。 Nodal突变的小鼠胚胎不能正常形成原条,而原条是由中胚层前体细月包组成卩0]。BMP信号异常可导致斑马鱼和两栖类胚胎发育腹部化或背部化“。通过shRNA抑制小鼠胚胎干细胞BMP信号通路下游转录因子ovoi2的表达能显著削弱BMP信号对其神经分化的抑制和对中内胚层分化的促进作用卩2]。 鱼类TGF-ß亚家族有TGF-ßl、TGF-ß2、TGF-rm TGF-136 4种异构体TGF-

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