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zCep85是哺乳动物中心体结合蛋白Cep85在斑马鱼中的同源蛋白,其靠近C端的部分具有一个coil-coiled功能域,这是大部分中心体结合蛋白共有的结构。目前对zCep85的研究尚浅,本实验室早期报道显示,哺乳动物细胞中hCep85特异性地拮抗hNek2,使得细胞停滞于G2/M期。但是,我们对其在脊椎动物胚胎发育中的功能依然所知甚少。为了深入探究zCep85在发育中的作用,本课题以斑马鱼(Danio rerio)为动物模型从基因结构、表达谱、功能分析等方面研究了zCep85在胚胎发育中的作用。此外,也研究了zNek2在早期胚胎发育中的功能。 首先通过整胚原位杂交实验对zCep85的表达谱进行分析,我们发现zCep85在斑马鱼胚胎发育的各个阶段均有表达:卵裂期高表达,原肠胚期在体轴发育区域特异性表达,随后在胚胎躯干部位广泛的表达,但是在肌节处具有特异性。这说明zCep85在胚胎发育过程中发挥功能,尤其可能在原肠运动和体轴的形成中起重要作用。为了更加深刻的研究此基因,我们在本实验室首次建立CRISPR-Cas9基因敲除平台,利用基因敲除技术研究zCep85在胚胎发育中的作用。进一步实验证明过表达和敲除zCep85 F0代胚胎均能造成斑马鱼体轴、肌节发育的异常,原肠运动标志基因noggin、chordin、gsc、hgg1、dlx3、ntl的表达水平和表达区域均也发生显著变化,说明zCep85能够影响斑马鱼的原肠运动,并且通过对细胞汇聚延伸运动的干扰进而影响斑马鱼的发育。同样的研究策略也运用于zNek2的研究中,过表达和敲低的zNek2胚胎也能造成斑马鱼体轴、肌节发育的异常。特别的是,zNek2敲低胚胎的体轴延伸变化与过表达zCep85的胚胎相似,都受到了抑制。 综上所述,本次研究首次证实了zCep85对斑马鱼胚胎原肠运动和体轴、肌节发育具有重要作用,初步揭示了zCep85对脊椎动物胚胎发育的影响。此外,我们通过对zNek2的研究也揭示了其在胚胎发育中的作用,这为在后期探究zCep85和zNek2在斑马鱼早期胚胎发育中的相互关系奠定了基础。