Myf5基因在非洲爪蟾原腸胚腹側(cè)方表達(dá)的調(diào)控機(jī)制.pdf

1、Myf5是一類具有堿性螺旋-環(huán)-螺旋(bHLH)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子.它在脊椎動(dòng)物骨骼肌發(fā)育過程中起著重要調(diào)節(jié)作用.人們認(rèn)為myf5基因在早期胚胎中的表達(dá)時(shí)相與其在決定肌肉發(fā)生過程中的作用是密切相關(guān)的.在爪蟾中,myf5基因轉(zhuǎn)錄起始于第10期胚胎背唇上方細(xì)胞中.隨著原腸運(yùn)動(dòng)的進(jìn)行,該基因的表達(dá)區(qū)域很快轉(zhuǎn)移至赤道邊緣帶的背側(cè)方細(xì)胞,然后向邊緣帶的腹側(cè)方擴(kuò)展.Nodal和Activin蛋白都是TGF-beta超家族的成員,而且它們都具有中胚層

2、誘導(dǎo)功能.在爪蟾中已經(jīng)證明Nodal采用和Activin相同或相似的信號(hào)傳導(dǎo)機(jī)制.內(nèi)源性的Nodal基因在爪蟾胚胎中首先表達(dá)在原腸期胚胎的背側(cè)方細(xì)胞中,到了原腸運(yùn)動(dòng)晚期其表達(dá)區(qū)域也向邊緣帶的腹方延伸.這一表達(dá)時(shí)相強(qiáng)烈暗示我們Nodal信號(hào)可能參與了Xmyf5基因在原腸期胚胎赤道邊緣帶腹側(cè)方轉(zhuǎn)錄的調(diào)控.所以,本文的工作著眼于研究負(fù)責(zé)爪蟾肌肉主控基因myf5在原腸期腹側(cè)方細(xì)胞中表達(dá)的分子機(jī)制.首先,運(yùn)用爪蟾動(dòng)物極帽模型證明Nodal/Act

3、ivin可以在動(dòng)物極帽中誘導(dǎo)Xmyf5基因的表達(dá).異位表達(dá)Xnrl mRNA于胚胎赤道邊緣帶腹側(cè)方同樣可以誘導(dǎo)Xmyf5基因表達(dá).而且,這種異位表達(dá)可以被Xnrl的拮抗劑Cerberus-S所抑制.第二,根據(jù)Xmyf5上游啟動(dòng)子中一段指導(dǎo)基因在原腸期腹側(cè)方表達(dá)的839bp序列設(shè)計(jì)四個(gè)系列缺失的質(zhì)粒.使用這些質(zhì)粒進(jìn)行的熒光素酶測(cè)活實(shí)驗(yàn)以及轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)均表明:在Xmyf5啟動(dòng)子-4223位到-3798位的這段426 bp序列能夠負(fù)責(zé)Xmyf5

4、基因在胚胎原腸期腹側(cè)方表達(dá).第三,在426 bp序列中找到了兩個(gè)Smad蛋白的結(jié)合位點(diǎn)(SBEs).凝膠阻滯實(shí)驗(yàn)證明Nodal信號(hào)通路中的Smad4蛋白能結(jié)合這兩個(gè)SBEs.最后,通過PCR方法構(gòu)建了一系列SBE位點(diǎn)突變的啟動(dòng)子.熒光素酶測(cè)活實(shí)驗(yàn)以及轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)結(jié)果證明:兩個(gè)SBEs是負(fù)責(zé)Xmyf5基因響應(yīng)Nodal/Activin信號(hào)并且指導(dǎo)報(bào)告基因在原腸期胚胎的赤道邊緣帶腹側(cè)方表達(dá)所必須的調(diào)控元件.以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明:Nodal/Act