牛p53基因真核表达载体构建及其在卵母细胞中表达定位

p53是一种肿瘤抑制基因,在细胞周期阻滞、细胞凋亡、衰老和自噬过程中发挥着调控作用,在机体的各个组织中广泛表达.本研究旨在构建牛p53基因真核表达载体并研究其在牛卵母细胞中的表达和定位.首先从牛(Bos taurus)卵丘细胞中克隆了p53基因并将其连接到pMD 19-T载体上,双酶切鉴定后定向连接到pVenus载体上构建了pVenus-p53真核表达载体,经脂质体2000介导转染Hela细胞,确定重组质粒在Hela细胞中的表达定位,主要定位于细胞核.然后用体外转录试剂盒将p53-Venus转录成cRNA,通过显微注射观察其在卵母细胞中的表达定位情况,主要定位于细胞核,但胞质中也有少量表达.最后,取体外培养不同时期的牛卵母细胞,通过实时定量PCR检测p53在体外培养不同时期的表达量的变化,采用2-ΔΔC法分析p53/β-actin表达水平的变化值,p53的表达从GV期到MⅠ期迅速升高,在MⅠ期其表达量达到最高,随后又逐渐降低.本研究构建了牛p53真核表达载体pVenus-P53,并且体外转录的p53-Venus cRNA能在牛卵母细胞中正确表达定位,检测了p53在牛卵母细胞成熟培养各个时期表达量的变化,为进一步研究p53在牛卵母细胞体外成熟中的作用提供了参考资料.     

丙戊酸对体外培养牛胎儿成纤维细胞周期的影响

丙戊酸(valproic acid,VPA)作为一种组蛋白去乙酰化酶抑制剂,能提高细胞内组蛋白乙酰化水平,影响基因的表达.为探讨VPA对体细胞生长的影响,本实验以牛(Bos taurus)胎儿成纤维细胞为研究对象,利用流式细胞技术探讨VPA处理牛体细胞对其细胞周期的影响,并利用Real-time PCR检测VPA处理后细胞转录因子Oct4、Nanog和Cdx2基因表达变化的影响.结果显示,体细胞经0.8、1.0和2.0mmol/L的VPA分别处理24、48和72 h后,随VPA浓度的增加,体细胞增殖减缓,细胞周期抑制在间期0/间期1 (G0/G1)期.对转录因子Oct4、Nanog和Cdx2基因表达量的检测表明,与未处理组相比VPA处理后细胞Oct4和Nanog的表达量提高,而Cdx2基因的表达量降低.研究结果表明,VPA处理能够改变成纤维细胞的生长特性和基因表达状态,本研究牛体细胞核移植胚胎表观重编程及发育研究提供了参考资料.     

小鼠Gli-similar-1(Glis1)基因新转录本功能分析

Gli-similar-1(Glis1)是一种在小鼠卵母细胞和受精卵一、二细胞期高表达蛋白,在小鼠胚胎发育中起着重要的作用。本实验以小鼠(Mus musculus)肾为材料,克隆小鼠 Glis1 基因,并构建与绿色荧光蛋白融合表达的真核表达载体 pEGFP-C1-Glis1。研究了 Glis1 蛋白的表达和亚细胞定位,并利用 qPCR 检测过表达 Glis1 对 Oct4、Sox2、c-Myc、N-Myc、Klf4、Nanog、Nrgn 和 Tspan18 等基因表达的影响。结果表明,从小鼠肾中成功克隆到 Glis1 的一个新转录本(GenBank 登录号: JQ043365),其第三个核定位信号缺失 4 个氨基酸,C 端结构域缺失 124 个氨基酸,包括富含脯氨酸结构域全部氨基酸序列。Glis1 定位于细胞核,过表达能够显著上调Tspan18。研究结果表明,Glis1 新转录本与现有转录本亚细胞定位结果一致,其在小鼠胚胎发育和小鼠成纤维细胞重编程过程中可能发挥不同的功能。     

猪卵母细胞中Aurora-B的定位与功能

Aurora-B是一种在细胞有丝分裂过程中起重要调控作用的丝氨酸/苏氨酸激酶,在哺乳动物卵母细胞减数分裂过程中的表达、定位与功能研究较少,相关猪的尚未见报道。本实验采用特异性抑制剂处理猪(Susscrofa)卵母细胞,研究其减数分裂过程中Aurora-B的表达、亚细胞定位与功能作用。激光共聚焦显微镜分析表明,Aurora-B均匀分布在生发泡(GV)期卵母细胞质中;生发泡破裂后,Aurora-B主要集中在浓缩染色质的周围,并随纺锤体的装配和染色体的分离而发生相应的迁移。使用Aurora-B特异性抑制剂AZD-1152处理后,阻滞在Pro MⅠ-AITI期卵母细胞与对照组相比有显著增加(P0.05),MⅡ期卵母细胞显著降低(P0.05),同时MⅡ期卵母细胞染色体的排列发生紊乱、纺锤体形态异常,并出现一定程度的微丝断裂和分散。抑制猪卵母细胞Aurora-B的表达,其孤雌胚胎的发育将受严重影响。本研究表明,Aurora-B可能在猪卵母细胞减数分裂过程中对于微管装配、染色体分离等,起着关键的调控作用。     

猪胞浆内单精注射胚胎培养过程中DNA甲基化水平变化及B细胞淋巴瘤/白血病-2基因(Bcl-2)的表达

采用Real-time PCR技术,对猪未成熟(GV期)、成熟(MⅡ期)卵母细胞和体外受精(IVF)及胞浆内单精注射(ICSI)2-、4-、8-、16-细胞胚胎和桑椹胚DNA甲基化相关基因(Dnmt1和Dnmt3a)的表达进行检测,并检测胚胎抗凋亡基因B细胞淋巴瘤/白血病-2(Bcl-2)表达水平.结果发现,Dnmt1在卵母细胞呈高水平表达;在胚胎发育早期,IVF胚胎和ICSI胚胎的Dnmt1的表达量均急剧降低,可能与胚胎早期的去甲基化有关;与IVF胚相比,ICSI胚胎具有相同的Dnmt1表达趋势,只有在4-细胞时高于IVF胚胎.Dnmt3a在卵母细胞成熟过程中就开始下降,经2-～8-细胞阶段的低水平表达后又开始上升.与IVF胚胎相比,ICSI胚胎8-细胞后Dnmt3a表达量小于IVF胚胎.随着胚胎的不断发育,IVF与ICSI胚胎的抗凋亡基因Bcl-2 mRNA表达量均逐渐下降,且ICSI胚胎的下降趋势更为明显,说明胚胎抑制凋亡的能力下降,有可能是影响胚胎发育的主要原因.     

细胞骨架在猪GV期与MⅡ期卵母细胞的分布规律

采用免疫荧光技术,在激光扫描共聚焦显微镜下观察并分析猪GV期和MⅡ期卵母细胞的细胞骨架分布。结果发现,猪新鲜GV期与MⅡ期卵母细胞的微管、微丝和染色体结构与分布,具有不同的特点和规律。在GV期卵母细胞,结构完整的微管尚未形成;染色体未发生致密化,仍存在于生发泡内;而微丝则分布于质膜下及整个胞质中。MⅡ期卵母细胞的微管,主要存在于纺锤体上,少量微管出现在第一极体周围;染色体排列于纺锤体赤道板上;微丝均匀分布于质膜下。本研究表明,微管、微丝和染色体三者间密切联系、相互作用,共同参与卵母细胞成熟与发育进程的调控。     

供体细胞种类对牛核移植效果的影响

供体细胞种类对牛卵母细胞核移植效果影响的研究结果表明,颗粒细胞的核移植效果与成年牛成纤维细胞无显著差异(19.8%vs 17.3%,P>0.05);胎牛成纤维细胞核移植囊胚发育率高于成年牛成纤维细胞(24.2%vs 14.0%,P<0.05);血清饥饿处理的胎牛成纤维细胞(休眠细胞)与高血清培养(非休眠细胞)的胎牛成纤维细胞核移植效果差异不显著(18.8%vs 18.6%,P>0.05),表明胎牛成纤维细胞血清饥饿处理没有必要。     

牛体外受精胚胎早期发育差异表达基因的筛选及定量检测

卵母细胞成熟和母源型-合子型过渡过程中,存在大量基因的表达差异,使得应用mRNA差异显示(DDRT-PCR)筛选对胚胎发育起关键作用的基因成为可能。为了解牛卵母细胞成熟过程及体外受精胚胎不同发育阶段相关基因mRNA表达规律,本研究以牛生发泡(GV)期卵母细胞、体外受精获得的8细胞期胚胎和囊胚期胚胎为检测对象,利用mRNA差异显示技术筛选这三个时期mRNA表达差异基因,并用实时定量PCR分析差异基因在这三个时期以及体外成熟卵母细胞中的mRNA丰度。结果成功筛选得到5个差异片段,经测序和GenBank数据库比对分析,检索到与这5个片段有高同源性的已知基因,分别为无机焦磷酸1基因(PPA1)、ErbB2互作蛋白基因(ERBB2IP)、350kD中心体相互作用蛋白基因(CEP350)、核糖体蛋白L27a基因(RPL27A)和Ⅱ类主要组织相容复合物下调因子基因(IK),实时定量PCR检测和SPSS统计分析结果表明,PPA1、ERBB2IP和CEP350mRNA表达量随胚胎发育进程呈不同程度的降低趋势,RPL27AmRNA表达量在囊胚期由降低转为升高,IK的转录物含量在囊胚期前呈波动变化,到囊胚期显著降低。本研究结果为进一步了解卵母细胞成熟对后续胚胎发育的影响以及合子基因组激活机制提供了实验依据。