sp3111轉(zhuǎn)基因RNAi小鼠模型的建立及其表型分析.pdf

1、sp3111基因是本實(shí)驗(yàn)室篩選鑒定的一種配子特異性表達(dá)基因,SP3111蛋白最初被發(fā)現(xiàn)僅在大鼠精子頂體表達(dá),故命名為大鼠精子特異性表達(dá)蛋白(ratspermspecificprotein3111,SP3111),并根據(jù)其氨基酸序列推導(dǎo)SP3111蛋白是一個(gè)具有四次跨膜結(jié)構(gòu)的膜蛋白。隨后在小鼠中發(fā)現(xiàn)SP3111蛋白主要分布在精子頂體部位、卵細(xì)胞膜及受精卵膜上,推測其為配子特異性表達(dá)膜蛋白。在前期進(jìn)行的體外抗體封閉實(shí)驗(yàn)中觀察到,用抗SP31

2、11特異性抗體Ab2438處理小鼠精子及受精卵后,能明顯降低正常受精率并導(dǎo)致高“卵割”卵率,提示SP3111可能參與調(diào)控精卵間識(shí)別過程,并且在小鼠受精及早胚發(fā)育過程中起著重要作用。
　　RNA干擾(RNAi)技術(shù)是在體或離體研究特定基因生物學(xué)功能的有效工具,已被廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)研究。應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù),將表達(dá)靶基因特異性的shRNA“表達(dá)元件”整合到動(dòng)物基因組中,產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因RNAi動(dòng)物,該動(dòng)物模型體內(nèi)將不同程度地減少甚至缺失靶基因的

3、表達(dá),為基因功能研究、疾病模型構(gòu)建以及基因治療提供了新的平臺(tái)。本研究中,我們應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù),成功構(gòu)建了sp3111轉(zhuǎn)基因RNAi小鼠模型,并已穩(wěn)定遺傳至F4代,為進(jìn)一步在體研究SP3111在生殖過程中的功能奠定了基礎(chǔ)。
　　在獲得sp3111轉(zhuǎn)基因RNAi小鼠模型以后,我們首先通過Real-TimeRT-PCR分析對(duì)其干擾效率進(jìn)行評(píng)價(jià),結(jié)果表明,sp3111轉(zhuǎn)基因RNAi雄性小鼠7號(hào)家系sp3111mRNA的表達(dá)量與比野生雄性小鼠

4、相比,降低了30％以上。其后,我們對(duì)sp3111轉(zhuǎn)基因RNAi雄性小鼠的自然生育力進(jìn)行檢測分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn),與野生雄性小鼠相比,sp3111轉(zhuǎn)基因RNAi雄性小鼠與同批次雌鼠交配后的后代窩仔數(shù)明顯下降,提示SP3111蛋白表達(dá)量的下降可能會(huì)導(dǎo)致雄性個(gè)體生育力的下降。為了研究SP3111蛋白表達(dá)量下降對(duì)生育力影響的作用環(huán)節(jié),我們用sp3111轉(zhuǎn)基因RNAi雄性小鼠的精子進(jìn)行體外受精實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn)其正常受精率降低,而且受精后的“卵割”卵率也異

5、常升高,與本實(shí)驗(yàn)室前期進(jìn)行的體外抗體封閉實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致,進(jìn)一步驗(yàn)證了SP3111蛋白可能在小鼠受精及早胚發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用。
　　綜合以上研究結(jié)果,我們推測,SP3111蛋白作為配子特異表達(dá)的蛋白,可能在精、卵識(shí)別和受精過程,以及受精卵的早期發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用;SP3111蛋白表達(dá)水平的降低會(huì)導(dǎo)致雄性個(gè)體生育力的下降。因此,對(duì)其在生殖過程中作用機(jī)制的深入研究將有助于對(duì)受精及早胚發(fā)育機(jī)制的認(rèn)識(shí),并可以為不育的治療及新型避孕技