斑马鱼中原始生殖细胞特异表达的新基因ca15b的转录后调控的研究

• 作 者: 杨明宇
• 机 构: 中国科学院大学
• 出 处: 中国科学院大学
• 发表日期: 2012年期
• 关键词: 斑马鱼 原始生殖细胞 转录后调控 miRNA 受精过程

作为一种重要的模式动物，斑马鱼在脊椎动物遗传和发育研究中发挥了巨大的作用。斑马鱼的原始生殖细胞(primordialgermcell，PGC)是我们开展遗传操作的极佳对象，这是因为:PGC在发育早期可以被特异标记、分离、剔除;由PGC发育而来的生殖细胞在成体中独立于体细胞存在，并可以通过简单的受精过程获得遗传上来源于PGC的新生个体，从这一角度而言，PGC可以说是具有最好的全能性的一类细胞。　　
因此，在PGC中特异表达的一些基因以及它们的表达调控规律受到了越来越多的关注。我们通过公开数据库搜索，发现碳酸酐酶(Carbonicanhydrase)家族的一个新基因——ca15b在斑马鱼PGC中存在特异表达。本文通过对斑马鱼ca15b基因的研究，获得以下结果:　　
1、揭示了ca15b基因在斑马鱼早期发育过程中的PGC特异表达模式。ca15b在斑马鱼早期发育过程中的表达模式与其它斑马鱼PGC特异基因，如:vasa，nanos和deadend等相似。ca15b存在母源性表达，其mRNA集中分布于分裂期胚胎的生殖质(germplasm);从囊胚期开始，可以观察到其mRNA在PGC中的特异存在;在原肠胚中，其mRNA在体细胞中急剧降解，仅表达于PGC，这一表达特征一直持续到发育至1天的胚胎。同时，本研究发现ca15b在斑马鱼成体的卵巢和眼中存在高水平的表达。　　
2、研究了ca15bmRNA转录后调控机制并初步发现了参与这种调控机制的顺式作用元件。通过一系列定向缺失和定点突变试验，发现调控ca15bmRNA在PGC中稳定存在的顺式作用元件不在其3’非编码区，而位于其编码区。具体而言，位于ca15bmRNA编码区的一段为AAACTGC的序列直接参与了ca15bmRNA在PGC中特异存在和在体细胞中降解的调控过程。　　
3、初步发现和研究了与ca15bmRNA相互作用的蛋白以及介导ca15b降解的miRNA。斑马鱼的Elr(elavl2，也叫HuB)和Dnd蛋白对ca15bmRNA具有保护作用，过表达elr和dnd可以显著促进其ca15b在体细胞中的稳定存在;初步证明了斑马鱼中存在一种新的miRNA430b-5p，该miRNA通过AAACTGC序列介导ca15bmRNA的降解作用。