水牛骨形态发生蛋白1基因的克隆及其在不同组织中的表达研究

本研究克隆了水牛骨形态发生蛋白1(bone morphogenetic protein-1,BMP1)基因序列,并运用生物信息学方法对其核苷酸序列的保守性和氨基酸的理化性质、蛋白质结构进行了系统分析,此外还运用实时荧光定量PCR技术对BMP1基因在水牛不同组织中的表达差异进行了检测。结果表明,应用RT-PCR技术克隆得到水牛BMP1基因的cDNA序列长度为3 195 bp,其中包含完整的2 967 bp的开放读码框(ORF),编码988个氨基酸。经序列相似性分析显示,水牛BMP1基因与牛、猪、马、人和小鼠相应氨基酸序列相似性分别为99%、96%、96%、96%和95%,具有很强的保守性。结合系统进化树分析结果推测,BMP1基因在不同物种及进化的过程中具有高度的保守性。对水牛BMP1蛋白的结构域预测结果发现,其存在1个信号肽区、1个前肽区、1个金属蛋白酶区、5个CUB区和2个EGF-like功能区。定量表达分析结果显示,BMP1基因在水牛心脏组织中相对表达量最高,睾丸、卵巢和生殖嵴等性腺器官表达量次之,骨头等其他组织表达量较低,肝脏表达量最低。     

沼泽型水牛ALK3基因克隆分析与表达模式研究

试验旨在对沼泽型水牛ALK3基因进行克隆、生物信息学分析,并对其在水牛组织中的表达规律进行系统研究.根据GenBank中已公布的牛ALK3基因序列设计特异性引物,应用RT-PCR方法扩增、克隆获得目的基因片段;应用生物信息学方法分析和预测了水牛ALK3的遗传进化及蛋白质的理化性质、二级和三级结构;并应用QRT-PCR技术对ALK3基因在水牛组织中的表达进行了差异分析.结果表明,水牛ALK3基因编码区全长1 599 bp,共编码532个氨基酸.多重序列比较分析显示,水牛ALK3核苷酸序列与牛、绵羊、猪、马、人和小鼠相应序列的同源性分别为98%、96%、95%、93%、94%和91%.系统进化树分析显示,ALK3基因在不同物种以及进化的过程中具有高度保守性.对ALK3蛋白质的分析表明该蛋白呈弱碱性,有信号肽,细胞亚定位于胞膜上,存在丝氨酸/苏氨酸激酶和GS等结构.定量分析结果显示,ALK3在水牛生殖脊、心脏、肝脏、颗粒细胞、肺脏、卵丘细胞、肾脏、下丘脑、垂体、大脑等15种组织或细胞中有不同程度的表达,其中卵巢中表达量最高,垂体、肺脏和睾丸次之,卵丘细胞表达量最低.本研究成功克隆了沼泽型水牛ALK3基因,并研究了其在不同水牛组织细胞中的表达规律,为阐明其在水牛繁殖过程中的功能及转基因载体构建中的应用研究奠定了理论基础.     

无卵丘的水牛卵母细胞体外成熟方法的研究

卵母细胞生长发育和成熟调控机理的研究,是生殖生物学领域研究的热点和难点。研究发现,卵丘细胞的存在与否严重影响卵母细胞的体外成熟质量,且小鼠无卵丘的卵母细胞经体外成熟并常规体外受精后未能得到“试管后代”,表明常规体外培养方法明显降低无卵丘的卵母细胞发育潜能。可能的原因是:(1)卵母细胞与颗粒细胞间的间隙连接丢失,这种连接对卵母细胞的胞质成熟是至关重要的。(2)皮层颗粒的减少或继续生成路径的障碍。(3)卵母细胞易于贴底,造成变形,从而可能引起卵母细胞内细胞器机械性移位,造成损伤,且贴底后可能影响卵母细胞与培养基的物质交换。因此,探明卵丘细胞在卵母细胞体外成熟的作用及机制,探索培养无卵丘的水牛卵母细胞的新方法,对于今后进一步提高卵母细胞成熟质量具有重大的指导意义。本研究针对去卵丘细胞的卵母细胞体外培养存在的问题,以卵巢组织、卵丘细胞为介质来模拟卵母细胞在体内的状态,试验分为5组:M1,直接培养法(对照组);M2,与单层卵丘细胞共培养法;M3,未扩展卵丘细胞包围法;M4,扩展卵丘细胞团支撑法;M5,卵巢组织薄片包围法。培养24 h后计算第一极体(PB1)排出率,随后对这些卵母细胞进行孤雌激活。结果发现:成熟24 h时,M4组的第一极体排出率明显高于M1组和M5组,其他各组间没有显著差异(P>0.05);孤雌激活结果显示M5组的卵裂率显著低于M1组(P<0.05),而M2组与M1组间没有差异(P>0.05);但M3和M4两组的囊胚发育率显著高于M1组和M5组(P<0.05)。结论:(1)扩展卵丘细胞团支撑法支持无卵丘的水牛卵母细胞的体外核质成熟,而未扩展卵丘细胞包围法促进卵母细胞胞质的成熟,这可能是通过重新构建卵丘-卵母细胞间的间隙连接实现的;(2)与单层卵丘细胞共培养法并不能促进无卵丘的水牛卵母细胞的核成熟及其发育潜力;(3)用卵巢组织包围不能模拟体内卵巢的环境,且卵巢组织可能分泌抑制卵母细胞胞质成熟的因子。目前对无卵丘卵母细胞的培养方法的研究甚少,而我们建立的卵丘细胞团包围/支撑法及卵巢组织包围培养法未见类似的报道。本研究初步建立了水牛无卵丘卵母细胞的有效培养方法,将为研究卵母细胞生长发育和成熟调控机理提供新的模型,为利用无卵丘的水牛卵母细胞提供理论和技术支持。     

第二信使因子对牛卵母细胞体外成熟的影响

本研究旨在确定第二信使因子对牛卵母细胞体外成熟的影响，并探讨通过添加双丁酰ｃＡＭＰ及其激活剂、延长成熟时间，以提高卵母细胞胞质成熟质量的可行性。成熟液添加０．１ｍｍｏｌ／Ｌ的ｄｂｃＣＭＰ对牛卵母细胞成熟后的囊胚发育率有促进作用（４６．５％比３８．５％，Ｐ〈０．０８）。当成熟培养时间为２２ｈ时，０．１ｍｍｏｌ／Ｌ的ｄｂｃＡＭＰ或ｄｂｃＧＭＰ对卵母细胞的分裂率、囊胚发育率及其囊胚的孵化率均无明显影响（     

EGF和IGF-1对水牛卵母细胞体外成熟培养的影响

作者研究了在培养液中添加不同浓度的EGF、IGF-1以及EGF联合IGF-1对水牛卵母细胞体外成熟的影响。结果表明：①添加各种浓度的EGF都可以提高水牛卵母细胞的成熟率，其中50 ng/ml EGF有显著影响(P＜0.05)。②10、20 ng/ml的IGF 1对水牛卵母细胞体外成熟无显著影响(P＞0.05)； 30 ng/ml的IGF-1能显著提高水牛卵母细胞体外成熟率(P＜0.05)。③添加20 ng/ml EGF+30 ng/ml IGF-1组卵母细胞体外成熟率高于添加30 ng/ml的IGF-1组，显著高于添加20 ng/ml EGF组和对照组(P＜0.05)。可见，EGF和IGF-1对水牛卵母细胞体外成熟有协同作用。     

促卵泡素分泌细胞在广西摩拉水牛脑垂体中的分布与定位

采用免疫组织化学SABC法并结合DAB显色技术对广西摩拉水牛脑垂体结构和促卵泡素分泌细胞进行了研究和定位.结果发现,广西摩拉水牛的垂体前叶由远侧部、结节部和中间部构成,远侧部占据了腺垂体的大部分.垂体促卵泡素免疫阳性细胞分布广泛,以垂体前叶远侧部分布较多,从而表明广西摩拉水牛整个垂体都有促卵泡素分泌,主要分泌部位在垂体前叶的远侧部.     

CircCEP85L对牛肌肉干细胞增殖、成肌分化的调控

【目的】目前,越来越多的研究证明环状RNA(circRNA)在牛肌肉发育过程中扮演着重要的角色,但其分子调控机理尚未完善。通过挖掘与牛肌肉发育相关的circRNA的作用机制,为进一步阐明其调控牛肌肉发育的分子机制奠定基础。【方法】以前期分析的增殖期(GM)与成肌分化期（DM）黄牛肌肉干细胞（MuSCs）的RNA-seq测序结果为基础,筛选出显著差异表达的circRNA,circCEP85L。采集新鲜黄牛胎牛的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、肌肉、肠和胃的组织样本,分离培养黄牛肌肉干细胞并诱导成肌分化,收集黄牛体外培养的GM与DM细胞,分别提取RNA并反转录为cDNA。通过实时荧光定量PCR(quantitative real time PCR, qRT-PCR)检测circCEP85L在不同组织及不同细胞状态的表达规律。同时,设计特异性引物扩增circCEP85L全长,构建过表达载体p-circCEP85L,质粒转染MuSCs后收集过表达circCEP85L细胞样本。以过表达质粒pCD5-ciR细胞样本为对照,采用qRT-PCR、流式细胞术、Western Blot及免疫荧光等技术检测过...     

不同浓度的组蛋白去乙酰化酶抑制剂Scriptaid对水牛胎儿成纤维细胞生长及其组蛋白乙酰化修饰的影响

研究旨在探讨组蛋白去乙酰化酶抑制剂Scriptaid对水牛胎儿成纤维细胞（BFF）生长特性、细胞毒性及其组蛋白H3K18乙酰化修饰的影响,为今后研究供体细胞的重编程及提高水牛核移植效率提供一定的理论依据。试验采用不同浓度（0、250、500、750 nmol/L）的Scriptaid分别处理BFF后观察细胞的生长形态,然后利用台盼蓝染色法检测细胞的存活率,同时通过细胞免疫组化技术分析细胞组蛋白H3K18乙酰化的表达情况。结果发现,BFF经不同浓度的Scriptaid处理后,细胞形态没有显著变化,为长梭形、立体感较强,生长曲线与对照组相似,均呈“S”型分布,且各处理组细胞的存活率与对照组之间差异不显著（P＞0.05）;此外,Scriptaid处理组的细胞组蛋白H3K18乙酰化的相对荧光强度显著高于对照组（P＜0.05）,其中500和750 nmol/L 2个处理组细胞组蛋白乙酰化水平显著高于250 nmol/L处理组（P＜0.05）,而500和750 nmol/L 2个处理组之间差异不显著（P＞0.05）。可见,适合浓度的Scriptaid对BFF细胞形态和存活率影响不大,且能显著提高BFF的组蛋白乙酰化水平。     

用单层分化法进行胚胎干细胞神经分化的研究

用单层分化法研究了 ES细胞从 0～ 316 h(第 14天 )的神经分化过程。无饲养层培养的 ES细胞在无血清的N2 B2 7培养基中开始神经分化。从 72 h开始 ,神经外胚层的特异性转录因子 Sox1表达 ,在克隆的边缘逐渐出现向外迁移的细胞 ,形状呈圆形或椭圆形 ,有 1～ 2个细胞突起。在 191h(第 8天 )之后 ,细胞可迁移至克隆边缘的 2 0 0 μm之外 ,这些有细长突起的细胞表达神经元特异性蛋白 Tau。以后 ,迁移细胞的突起开始交叠成网状。 316 h(第 14天 )时 ,细长的纤维可跨越在不同的克隆之间 ,长达上千微米。此时 ,免疫染色的结果表明 ,在克隆的中央有较多的圆形 Nestin阳性细胞 ,而克隆的边缘有大量的 β- tubulin 阳性细胞 ,它们交织成复杂的网状图像。阶段性表达基因的表达时序研究表明 ,ES细胞的特异性转录因子 Oct4开始减弱时 ,Sox1表达开始 ,此时细胞由全能状态进入早期神经分化状态 ;Tau的表达是 Sox1表达的下游事件。这一时序与胚胎发育中神经发生的时序相符。单层分化法能直观地展示 ES细胞的神经分化过程 ,可作为研究细胞分化、胚胎发育及药物筛选的体外模型     

猪卵母细胞体外成熟和孤雌培养体系的建立和优化

试验系统探讨了猪卵母细胞的体外成熟和孤雌激活方法。结果表明:在成熟液中分别添加FSH(促卵泡素:0.1ng/mL)和hMG(人绝经期促性腺激素:0.01IU/mL)的卵母细胞成熟率差异显著,但2组间的分裂率和囊胚率差异不显著。在成熟液中添加0、10、30、50、70ng/mL或90ng/mL的EGF(表皮生长因子),50ng/mLEGF组的分裂率达到84.90%,囊胚率达到30.20%,显著高于其余各组。分别使用以TCM-199和NCSU-23为基础液的成熟液来成熟培养猪卵母细胞,NCSU-23组的分裂率,成熟率和囊胚率均高于TCM-199组。使用离子酶素激活方法和电激活方法进行对比,离子酶素激活后孤雌胚胎发育效果好,差异极显著(P<0.01)。