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微管是细胞骨架的主要成分,其结构及动力学机制对提高生物体耐受性具有重要作用。微管网络如何通过结构的动态变化调控适应环境变化已成为胁迫生物学领域的研究热点之一。条斑紫菜(Pyropiayezoensis)能够适应潮间带复杂多变的环境,是研究潮间带大型海藻抗逆机制的良好材料。目前对紫菜微管相关基因家族构成及其生物学功能的研究较少。本研究利用生物信息学方法,在条斑紫菜基因组中共鉴定出4个Tubulin基因(Pyα-tubulin 1、Pyα-tubulin 2、Pyβ-tubulin和Pyγ-tubulin)和11个Kinesin基因(PyKinesin1—PyKinesin11),并对其理化性质、基因结构、蛋白特征、染色体定位、系统进化和失水胁迫下的表达模式进行了系统分析。结果显示:条斑紫菜中有3种微管蛋白(Tubulin)亚型;该家族成员散布于1号和2号染色体上, Pyα-tubulin 1和Pyα-tubulin 2为串联重复基因;PyTubulin家族成员在基因结构和蛋白特征方面均较为保守,且在转录水平对失水胁迫不敏感。条斑紫菜中有5种驱动蛋白(Kinesin)亚型,亚家族种类和基因数量均少于高等植物;该家族基因散布于1号、2号和3号染色体上,无串联重复基因; PyKinesin家族成员在基因结构和蛋白特征方面存在一定差异,PyKinesin1在中高度失水胁迫下表达量显著上调。本研究为进一步理解Tubulin和Kinesin基因家族的进化和功能、解析微管在条斑紫菜响应失水胁迫中的作用奠定了基础。 相似文献
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Ⅲ型Myosin蛋白在哺乳动物的听觉毛细胞中发挥重要功能,其突变可导致内耳毛细胞功能异常,引起听力丧失,但在鱼类胚胎中的表达及功能仍不清楚。本研究以斑马鱼(Danio rerio)作为研究对象,研究了Ⅲ型Myosin基因家族成员myo3a及myo3b在斑马鱼早期胚胎中的表达及功能。整胚原位杂交结果显示:myo3a及myo3b在早期10体节前均无明显表达;在受精后24 h胚胎中,myo3a基因的表达主要集中在脑部,并在端脑及间脑部位有强烈表达;而myo3b的表达主要集中在神经管腹部神经元细胞中。进一步双荧光原位杂交染色结果显示,myo3b主要在神经管腹部脑脊液接触神经元(CSF-cNs)中表达。此外,与人及小鼠类似,斑马鱼myo3a及myo3b基因在内耳中均有表达,暗示其功能在内耳发育中的保守性。为进一步研究其功能,本研究利用CRISPR/Cas9技术对myo3a和myo3b基因进行敲除,获得了相应的突变体。对突变体的初步研究表明,myo3a和myo3b的单独缺失对斑马鱼的内耳毛细胞以及神经管的发育均无显著影响,而双突变胚胎出现眼睛变小,鱼鳔不能形成以及毛细胞纤毛变短等表型,表明Ⅲ型Myosin基因家族在斑马鱼的胚胎发育中发挥一定的功能。 相似文献
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龙须菜是一种重要的产琼胶海藻,对其繁殖发育的研究将有助于了解龙须菜的生长,有助于育种。本研究对龙须菜不同育性品系(981和鲁龙1号)在不同发育阶段的表达谱数据,采用加权基因共表达网络分析(WGCNA)方法构建基因共表达网络,共获得32个模块。其中,模块最大基因数量为2 577个,最小基因数为66个。经过筛选发现与品系相关的模块(以0.7为阈值)共5个,涉及基因共2 301个,对模块基因进行GO功能富集分析,结果表明主要富集以下功能上:信号转导、转运、细胞分化、翻译、细胞稳态、生物合成过程等。981品系与鲁龙1号品系的富集结果对比表明981品系在孢子放散过程中生物活性不高,生物合成水平较低,内环境稳态较差。经过KEGG富集,筛选到21个与981品系II期四分孢子形成相关的备选基因,主要富集到DNA复制和染色体形态变化等与细胞周期相关的功能上,表明981品系在孢子形成时期的细胞分裂可能出现异常。本文结果为进一步深入揭示龙须菜四分孢子体发育分子调控机制提供思路和导向。 相似文献
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高明君 《中国海洋大学学报(自然科学版)》1994,(2)
根据基因在异源多倍体染色体组间的变异，提出通过缺对一四体和双端体的酶谱分析，无需在不同品种间杂交，即可将同工酶结构基因定位在特定的染色体臂上。还提出，由于等位基因在双体和三体间的变异．通过三体酶谱分析，也能有效地进行同工酶基因定位。 相似文献
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为探究厚壳贻贝Hox基因家族的定位、进化以及在不同成体组织中的表达模式,基于厚壳贻贝全基因组数据,结合生物信息学方法,鉴定分析厚壳贻贝Hox基因家族成员的理化性质、染色体分布、系统进化关系、基因结构以及表达分析。结果显示,从厚壳贻贝全基因组数据中鉴定出11条Hox基因序列,并分别命名为Hox1-5、Antp、Lox2、Lox4、Lox5、Post1、Post2。对11条Hox序列的基本特征分析发现最长的是编码703个氨基酸的Hox2,最短的是编码190个氨基酸Post2,等电点5.11～10.22,且不均等分布于同一条染色体上。亚细胞定位预测结果显示,除Post1基因在细胞质和细胞核中均有发现,其余10个基因亚细胞均定位在细胞核内。系统进化分析发现,使用厚壳贻贝中鉴定出的101条氨基酸序列进行建树,聚类的结果倾向于四类,而从已鉴定的厚壳贻贝11个基因结合软体动物Hox建树结果分析, Post1和Post2聚为一支, Hox4、Antp、Lox5、Lox2和Lox4聚为一个大类,Hox1、Hox2和Hox3各自聚为一类Hox,此外,Hox5单独聚为一类。厚壳贻贝不同组织的qRT-PCR结... 相似文献
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为了探究Sdf1-Cxcr4信号在斑马鱼(Danio rerio)后侧线系统(Posterior lateral line system, PLLs)发育中的作用,本研究首先通过原位杂交发现斑马鱼cxcr4b在迁移的侧线原基-Ⅰ和原基-Ⅱ中表达,sdf1a在原基迁移路径上表达。进一步构建了由热激启动子控制的cxcr7b过表达转基因斑马鱼,在不同时间点过表达cxcr7b抑制Sdf1-Cxcr4信号。结果表明：相较于野生型斑马鱼,过表达cxcr7b的斑马鱼的原基-Ⅰ和原基-Ⅱ的迁移明显减慢。但体侧中线神经丘的腹部迁移、间生和针脚神经丘的形成不受过表达cxcr7b的影响。本研究为理解鱼类侧线系统发育调控和多样性产生奠定基础。 相似文献
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为了在头索动物文昌鱼中对zglp-1(Zinc finger, GATA-like protein 1)基因进行鉴定,并检测其在青岛文昌鱼(Branchiostomajaponicum)中的组织定位,本文对文昌鱼zglp-1基因的进化及表达进行了研究。同线性分析表明,文昌鱼zglp-1基因是斑马鱼zglp-1和人ZGLP-1基因的同源基因。文昌鱼Zglp-1蛋白的锌指结构域在进化上保守性较高,其三维结构与脊椎动物Zglp-1蛋白的三维结构也高度相似。系统进化分析显示,文昌鱼Zglp-1处于脊椎动物Zglp-1进化的基部,可能代表了脊椎动物Zglp-1进化的原始形式。利用RACE技术克隆得到青岛文昌鱼zglp-1基因完整的ORF序列,其编码389个氨基酸。实时定量PCR技术显示zglp-1基因在文昌鱼性腺中特异高表达,其中在卵巢表达最高;再利用切片原位杂交技术发现zglp-1基因在卵巢、精巢、肝盲囊和鳃等组织中有阳性信号,其中在卵巢中信号最强,与实时定量PCR检测结果基本一致。综上,本研究表明文昌鱼zglp-1为脊椎动物Zglp-1的同源基因,其在文昌鱼性腺高表达,这与该基因在脊椎动物性... 相似文献
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分析小冰麦异附加系列Ⅰ（ＴＡＩ系列Ⅰ）的叶片酯酶（ＥＳＴＬ）、胚乳酯酶（ＥＳＴＥ）和胚芽鞘酯酶（ＥＳＴＣ）的酶谱表型，根据同工酶结构基因Ｅｓｔｃ－Ａｇ１和Ｅｓｔｌ－Ａｇ２在异附加系ＴＡＩ－１２，基因Ｅｓｔｅ－Ａｇ４在ＴＡＩ－１５中冰草染色体上的定位，推知ＴＡＩ－１２和ＴＡＩ－１５中的冰草染色体分别属于第３和６同祖群。由于此二冰草染色体上还分别存在与小麦第６和３同祖群染色体部分同源的基因；因而认为这两条冰草染色体间发生了相互易位。 相似文献
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micro RNA为短链非编码RNA,通过与靶基因3′UTR序列互补在转录后水平发挥作用。已有研究表明,micro RNA在红细胞发生过程中起着重要的调控作用。南极冰鱼是目前已知的唯一仅具有无功能性血红细胞的脊椎动物。前期研究提示,独角雪冰鱼(Chionodraco hamatus)头肾中高表达的micro RNAs可能抑制着冰鱼红血球的发生。本研究针对南极冰鱼头肾中高表达的miR-7132,运用斑马鱼显微注射、双荧光素酶报告系统,并结合靶基因预测等手段研究了miR-7132对血红细胞发生的作用机制。结果表明:斑马鱼胚胎注射miR-7132后,固蓝染色显示斑马鱼胚胎红细胞中血红蛋白的表达显著下降,这表明miR-7132的过表达抑制了血红细胞生成。通过转录组数据结合比对冰鱼的全基因组序列,获得了独角雪冰鱼血红细胞生成的血红素生物合成的限速酶(5′-aminolevulinate synthase 2,ALAS2)基因3′UTR序列。构建含ALAS2基因3′UTR序列的双荧光素酶报告质粒,并与miR-7132共转染293T细胞检测荧光素酶活性变化;构建包含绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的表达质粒与miR-7132共同注射斑马鱼胚胎,检测GFP荧光强度与蛋白表达量变化。结果显示,转染miR-7132的293T细胞荧光素酶相对活性显著降低,ALAS2基因是miR-7132的一个靶基因。斑马鱼体内注射miR-7132的GFP荧光强度显著降低,且GFP蛋白表达量显著减少。本研究揭示了miR-7132对血红细胞生成的抑制作用,miR-7132通过抑制ALAS2基因的表达而抑制南极冰鱼血红细胞的发生。 相似文献
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微藻是指1群真核、单细胞、行光合作用的生物。微藻种类多,分布广泛,有关键生态学功能,也有水产、生物能源应用价值。与模式生物和经济动植物一样,新基因克隆是微藻生物学研究的主要内容。基因组注释、转录组分析和基因分离等依据序列和结构同源性,是从已知到已知的过程;而新基因克隆需锁定序列和验证功能,其中,功能验证是基因克隆的最重要内容。已有的基因功能验证方法有基因敲除、基因沉默、插入突变、基因组编辑等。多种微藻已有遗传转化技术,有望直接采用模式生物和经济动植物的基因功能验证技术克隆新基因。本文归纳了已有新基因功能验证技术,并分析了它们在微藻新基因克隆中的适用性,以促进微藻新基因克隆研究。 相似文献
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为探究双酚S(BPS)长期暴露对雌性斑马鱼的视觉毒性效应,本研究采用半静态暴露试验方法,以1、10、100和1 000μg/L BPS暴露斑马鱼胚胎至性成熟(120d),检测了BPS对雌性斑马鱼视觉行为——眼动反应和视动反应、视网膜结构及视蛋白基因(zfrho、zfblue、zfgr、zfred和zfuv)转录水平的影响。结果表明,BPS长期暴露降低了雌性斑马鱼视觉追踪能力;1 000μg/L BPS增加了视网膜及其各层厚度;BPS显著上调了眼中视蛋白基因zfuv、zfred、zfgr和zfblue的表达,增强了斑马鱼对紫外、红、绿和蓝光的光谱敏感性。本研究从分子、组织学和个体等不同水平,首次证实了BPS长期暴露能影响雌性斑马鱼的视蛋白基因表达,损伤视网膜结构,并导致其视觉行为异常,为进一步研究BPS的视觉毒性机制提供了理论基础。 相似文献
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CRISPR/Cas9(Clustered regularly interspaced short palindromic repeat/CRISPR-associated nuclease 9)技术是一种由gRNA(guide RNA)引导的Cas9核酸内切酶靶向编辑技术,已广泛用于基因的敲除、敲入和敲降,其操作简便快速,成本低,已成为人们探究基因功能、修复受损基因、沉默有害基因以及改良经济物种种质性状的重要工具。目前,该技术已经在少数几种水生甲壳动物中得到成功应用,但是由于显微注射技术在应用上的局限性,该技术在许多重要海水养殖经济物种如对虾中的应用受到限制,导致其基因编辑效率低下,难以广泛开展。本文对CRISPR/Cas9基因编辑技术在水生甲壳动物中的应用进行了综述和展望,为今后海水养殖虾蟹类的基因功能研究以及遗传育种研究提供参考。 相似文献