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东亚三角涡虫(Dujesiajaponica)是扁形动物门的代表动物。由于其在动物演化的历史进程中处于特殊的演化地位,和极强的再生能力,为我们研究动物起源、进化、胚胎发育及干细胞分子机理等提供了优良材料。SPARC是细胞外基质(extracellularmatrix,ECM)非胶原糖蛋白中的一种钙结合蛋白,广泛分布于从线虫到脊椎动物各种动物的组织中,它的生理功能涉及发育、组织重塑、细胞更新及组织修复等多个方面。本文利用生物信息学方法和分子生物学手段,研究涡虫DjSparc-like基因的结构、表达情况和功能,可以揭示涡虫DjSparc-like基因在发育、再生和整体中的功能,有助于我们从分子水平上来了解动物再生的机理和调控。本文对DjSPARC-like基因的发育及再生过程中基因的表达及再生过程中基因定量和功能方面进行了研究。
从东亚三角涡虫文库中分离的克隆N362,DjSparc-like基因的cDNA编码的最大开放阅读框(ORF)为783bp,由261个氨基酸组成。经生物信息学分析表明,该蛋白具有SPARC蛋白的保守结构域。利用该基因编码的氨基酸残基组成的蛋白进行进化树分析,表明东亚三角涡虫DjSparc-like位于无脊椎动物分枝的基部,脊椎动物和无脊椎动物各自聚群,进一步证明DjSPARC-like基因与SPARC的同源性,推测DjSparc-like基因可能是动物Sparc的原型。
通过整体原位杂交和RT-PCR等技术研究该基因在涡虫体内的表达情况。胚胎原位杂交结果表明该基因在胚胎发育的幼虫期开始表达,而且头与尾的信号较强;再生涡虫的整体原位杂交结果与完整的成体涡虫表达有一致性,主要表达在背部,其头部和尾部信号明显;另外,再生涡虫RT-PCR实验分析说明,该基因再生不同时期的表达量不同;RNAi实验结果表明,DjSparc-like基因在涡虫再生过程中发挥一定作用。