Hira基因的过量表达对果蝇早期胚胎发育的影响

作者:王玉凤;徐艳菊 刊名:华中师范大学学报(自然科学版) 上传者:胡江涛

【摘要】H ir/H ira基因产物是组蛋白基因表达的一种负调节因子,其在果蝇发育过程中的作用还没有得到确认.本研究将果蝇H ira基因(dH ira)的cDNA克隆到载体UA SP中,运用UA S-G a l4系统使其在果蝇早期胚胎中大量表达.结果发现在胚胎发育早期,无论是在头部还是在全胚胎过量表达H ira,都引起果蝇胚胎大量死亡,而且随着转基因拷贝数的增加,胚胎的死亡率也显著增加,说明H ira过量表达对果蝇胚胎发育产生严重影响.由于H ira基因产物与核小体的组装、染色质结构等的调节有关,因此推测H ira过量表达可能是通过对组蛋白的抑制对果蝇胚胎发育造成影响的.

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收稿日期: 200008223. 基金项目: 国家自然科学基金项目(30300035); 教育部留学回国人员科研启动基金项目(教外司留(2004) 527 号). 作者简介: 王玉凤(1969- ) , 女, 安徽天长人, 教授, 博士, 主要从事动物发育生物学研究 .  文章编号: 100021190(2005) 040530204 H ira 基因的过量表达对果蝇早期胚胎发育的影响 王玉凤, 徐艳菊 (华中师范大学 生命科学学院, 武汉 430079) 摘 要: H irgH ira 基因产物是组蛋白基因表达的一种负调节因子, 其在果蝇发育过程中的作用还 没有得到确认 . 本研究将果蝇 H ira 基因(dH ira) 的 cDNA 克隆到载体UA SP 中, 运用UA S2Gal4 系统使其在果蝇早期胚胎中大量表达 . 结果发现在胚胎发育早期, 无论是在头部还是在全胚胎过量表达 H ira, 都引起果蝇胚胎大量死亡, 而且随着转基因拷贝数的增加, 胚胎的死亡率也显著增加, 说明H ira 过量表达对果蝇胚胎发育产生严重影响 . 由于 H ira 基因产物与核小体的组装、染色质结构等的调节有关, 因此推测H ira 过量表达可能是通过对组蛋白的抑制对果蝇胚胎发育造成影响的 . 关键词: H ira; 过量表达; 果蝇; 胚胎发育中图分类号: Q 954. 4 文献标识码: A   H irgH ira (histone regulation, 组蛋白调节基 因) 最先是在酵母中被鉴定出来的, 它是组蛋白基因表达的一种负调节因子[1]. H IRA 包含一组保守的蛋白家族, 广泛存在于从酵母、果蝇、鱼、爪蟾、鸡到哺乳动物小鼠和人类等多种生物体当中[2~ 8] . 众多证据表明, H IRA 通过调节局部染色质的结构, 从而影响到了DNA 的合成以及细胞周期的进程, 可能正是通过这些途径对生物体的基本发育过程(特别是早期胚胎发育) 产生了重要的调节作用[5, 7, 9~ 11] . H IRA 的结构在从酵母到人类的长期进化过程中高度保守, 说明它们可能在真核生物的组蛋白合成的调节方面也具有相似的功能 . 然而在高等真核生物中, 发育过程更加复杂, 因此H IRA 除了调节组蛋白基因转录之外, 也对早期胚胎发生过程具有特殊的调控作用 . Kirov 等和L levadot 等先后在果蝇中发现了H IRA 家族的成员DH IRA [3, 12]. Northern 分析表明, 在雌性成体中、未受精卵和 0~ 3 时龄的胚胎中, 杂交显示出很强的信号, 之后杂交信号就变弱了, 但在以后的发育阶段和雄性成体中都可以检测到 . 原位杂交显示, dH ira 转录本最早在卵子发生中期的营养细胞中被检测到, 并且逐渐定位到发育中的卵母细胞中, 转录本的量也逐渐增高 . 转录本在早期囊胚期维持很高的量, 当发育至 3 h 的时候 急剧下降, 说明这些转录本是母源性的, 而且它们在早期胚胎发育过程中可能起了特别重要的作用 . 由于在整个胚胎发育期以及在幼虫阶段, 细胞分裂都在持续进行, 但在胚胎发育后期和幼虫阶段, dH ira 的转录本含量很少, 意味着在高等生物中, H IRA 的作用可能不仅仅在于将核小体组装到新复制的DNA 上, 可能它们还与发育过程中染色质结构的调节有关[12]. 为了进一步探讨H ira 基因在果蝇胚胎发育过程中的作用, 我们在果蝇发育早期, 进行H ira 的功能获得性突变, 使该基因在胚胎发育早期过量表达, 结果导致胚胎大量死亡

参考文献

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