Myf5基因在非洲爪蟾原腸胚腹側方表達的調控機制.pdf

1、Myf5是一類具有堿性螺旋-環(huán)-螺旋(bHLH)結構的轉錄調控因子.它在脊椎動物骨骼肌發(fā)育過程中起著重要調節(jié)作用.人們認為myf5基因在早期胚胎中的表達時相與其在決定肌肉發(fā)生過程中的作用是密切相關的.在爪蟾中,myf5基因轉錄起始于第10期胚胎背唇上方細胞中.隨著原腸運動的進行,該基因的表達區(qū)域很快轉移至赤道邊緣帶的背側方細胞,然后向邊緣帶的腹側方擴展.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、誘導功能.在爪蟾中已經(jīng)證明Nodal采用和Activin相同或相似的信號傳導機制.內源性的Nodal基因在爪蟾胚胎中首先表達在原腸期胚胎的背側方細胞中,到了原腸運動晚期其表達區(qū)域也向邊緣帶的腹方延伸.這一表達時相強烈暗示我們Nodal信號可能參與了Xmyf5基因在原腸期胚胎赤道邊緣帶腹側方轉錄的調控.所以,本文的工作著眼于研究負責爪蟾肌肉主控基因myf5在原腸期腹側方細胞中表達的分子機制.首先,運用爪蟾動物極帽模型證明Nodal/Act

3、ivin可以在動物極帽中誘導Xmyf5基因的表達.異位表達Xnrl mRNA于胚胎赤道邊緣帶腹側方同樣可以誘導Xmyf5基因表達.而且,這種異位表達可以被Xnrl的拮抗劑Cerberus-S所抑制.第二,根據(jù)Xmyf5上游啟動子中一段指導基因在原腸期腹側方表達的839bp序列設計四個系列缺失的質粒.使用這些質粒進行的熒光素酶測活實驗以及轉基因實驗均表明:在Xmyf5啟動子-4223位到-3798位的這段426 bp序列能夠負責Xmyf5

4、基因在胚胎原腸期腹側方表達.第三,在426 bp序列中找到了兩個Smad蛋白的結合位點(SBEs).凝膠阻滯實驗證明Nodal信號通路中的Smad4蛋白能結合這兩個SBEs.最后,通過PCR方法構建了一系列SBE位點突變的啟動子.熒光素酶測活實驗以及轉基因實驗結果證明:兩個SBEs是負責Xmyf5基因響應Nodal/Activin信號并且指導報告基因在原腸期胚胎的赤道邊緣帶腹側方表達所必須的調控元件.以上實驗結果說明:Nodal/Act