对果蝇中组蛋白H3.3和转录因子dE2F1的研究

• 作 者: 冯蓉蓉
• 机 构: 中国科学院上海生命科学研究院(原上海生理研究所)
• 出 处: 中国科学院上海生命科学研究院原生理研究所 中国科学院上海生命科学研究院(原上海生理研究所) 中国科学院上海生命科学研究院
• 发表日期: 2005年01期
• 关键词: 组蛋白 聚腺苷酸化 果蝇 母本效应 胚胎发生 转录因子

本论文包括两部分研究工作。第一部分工作是关于聚腺苷酸化对组蛋白H3.3的表达的调控。我们以前的工作表明果蝇的置换型组蛋白基因H3.3A和H3.3B的3非翻译区在它们的核酸序列上是不同的，并且具有不同的聚腺苷酸化位点。研究它们功能上的联系，可能可以解释为什么有两种不同的H3.3基因存在，以及它们在演化过程中的保守性。为此，我们构建了一系列含有的绿色荧光蛋白(GFP)的质粒，通过GFP作为报道基因来研究不同3非翻译区对蛋白表达的影响。这里我们发现聚腺苷酸化信号可以改变置换型组蛋白在精巢和卵巢中的细胞特异性的表达。并且，H3.3A基因可以在减数分裂后提供组蛋白H3.3，而组蛋白H3.3可能是雄性生殖系中精子的染色质包装所需要的。
第二部分工作是对于一种具有母本效应的dE2F1基因果蝇突变体的研究。E2F转录因子是控制细胞周期的关键调控因子。在果蝇中，已知两个E2F家族成员(dE2F1和dE2F2)。dE2F1基因编码三种转录子(dE2F1-PA，dE2F1-PB，dE2F1-PC)。这三种dE2F1转录子在发育过程中表现出时间和空间上的特异性表达。实验过程中，我们得到了一个新的果蝇突变体dE2F1TF，它是由一个转座子的插入引起的，而在这个突变体中转录子dE2F1-PB的合成被阻止了。对这个突变体的遗传学分析表明纯合子果蝇是可存活的，但是纯合子雌蝇所产下的卵，无论其基因型是什么都是致死的。所以这个突变体反映了dE2F1-PB对于早期胚胎发育的一种母本效应。在这个突变体中，合胞体胚盘期(syncytialblastoderm)明显延迟，且表现出细胞周期的不同步和细胞核迁移的不正常。RT-PCR实验表明dE2F1-PB和dE2F1-PC的表达具有组织特异性，而dE2F1-PA的表达是普遍存在的。RT-PCR分析并没有发现突变体与白眼果蝇相比，那些与早期胚胎发育相关的基因或者与细胞周期调控相关的基因在表达上有什么差别。根据实验结果，我们认为dE2F1在控制早期胚胎发育中细胞分裂的同步性，细胞周期的速度和细胞核的迁移的调控中起着重要作用。在果蝇的早期细胞分裂的过程中，细胞核周围只有少量细胞质，并且没有G1和G2期。这种分裂的调控机制至今还不是很清楚，所以我们发现的dE2F1TF突变体为理解这种调控机制提供了有效的实验途径。