《斑馬魚一個腦積水突變體的鑑定與突變基因的功能研究》是依託清華大學，由楊淑艷擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：斑馬魚一個腦積水突變體的鑑定與突變基因的功能研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：楊淑艷
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
胚胎髮育是一個複雜的過程，通過篩選影響胚胎髮育的突變體並對其突變基因進行研究是闡明胚胎髮育過程的重要手段。本項目以斑馬魚為模式生物，利用Tol2轉座子介導的基因誘捕技術進行大規模的突變體篩選，並對獲得的腦積水突變體進行表型分析；克隆了突變體中被突變的基因為add1，通過在斑馬魚胚胎中過量表達或反義寡核苷酸抑制等技術，探索該基因在室管膜纖毛的裝配和正確發揮功能中的作用；闡明纖毛功能紊亂對CSF的形成、吸收和循環過程的影響，並闡明add1所參與的PKC等信號通路活性的變化，及add1的作用網路。通過本項目的開展，可望加深對脊椎動物胚胎早期發育調控的認識，對腦積水形成的分子機製做一個全新的解釋，並為腦積水的診斷、預防及治療提供一定的理論依據。
結題摘要
本研究利用Tol2轉座子介導的基因誘捕技術進行了斑馬魚突變體的篩選，本次篩選獲得了一個編號為YT-101的突變體，其純合體在20 hpf時表現出頭部發黑、卵黃延伸物萎縮，隨著發育的進行，出現了後腦積水、頭部和眼睛變小、全身的色素減少、血液循環減弱、血細胞減少、心包腫大等表型，到5 dpf時全部死亡。利用5’-RACE技術克隆到該突變體中的被捕獲的基因為adducin 1，且證明YT-101的突變表型是由add1位點突變導致的。該突變體的表型廣泛，本研究主要集中在其貧血表型上。對YT-101的造血過程進行檢測，原位雜交結果證明初級造血過程的關鍵轉錄因子scl，draculin，gata2，和紅細胞的標記基因、-globin在血液循環之前並沒有明顯變化，但是gata1細胞數量有減少。在血液循環開始後、-globin的表達急劇下降，說明突變體中初級造血過程能夠正常起始、特化，但是血細胞不能正常存活。同時發現代表次級造血的關鍵基因runx1、c-myb在突變體中的表達減少，說明add1干擾了斑馬魚的次級造血。電鏡切片觀察48 hpf中倖存的血細胞仍然以紅細胞前體細胞的形式存在，表明突變體中紅細胞的分化成熟過程受到影響。 pH3的免疫螢光結果顯示突變體中的細胞增殖受到抑制，同時TUNEL分析證明突變體中發生了廣泛的細胞凋亡，且gata1+細胞從14體節就能夠檢測到細胞凋亡，就是說細胞增殖的抑制和細胞凋亡的發生共同導致突變體中血細胞數量減少。同時發現p53, bbc3, mdm2 , fst等細胞凋亡調控基因的表達被上調。 本研究表明，利用Tol2轉座子介導的基因誘捕技術可以獲得影響斑馬魚發育的突變體，add1的缺失激活了一些細胞凋亡信號通路，抑制了細胞增殖，這可能是導致YT-101出現貧血表型的原因。
