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鱼类肌卫星细胞的鉴定及其激活、分化和自我更新的分子机制

鱼类肌卫星细胞的鉴定及其激活、分化和自我更新的分子机制
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  • 批准号:31128017
  • 批准年度: 2011年
  • 学科分类:水产生物生理学(C190101) |
  • 项目负责人:杜少军
  • 负责人职称:副教授
  • 依托单位:中国科学院海洋研究所
  • 资助金额:20万元
  • 项目类别:海外及港澳学者合作研究基金
  • 研究期限:2012年01月01日 至 2013年12月31日
  • 中文关键词: 鱼类;肌卫星细胞;鉴定;自我;更新
  • 英文关键词:flounder;muscle satellite cells;Pax3;Pax7;mir-1

项目摘要

中文摘要

申请人在国外十几年来主要从事鱼类分子生物学、发育生物学研究,在鱼类生长与发育调控机制的基础研究及生物技术在水产养殖中应用研究方面取得以下重要成绩。1)、首次分离出大西洋鲑鱼两种不同的生产激素基因;首次在鱼类中发现雄性特异序列;2)、建立了"全鱼"元件生长激素基因重组体,在国际上首次利用"全鱼"基因进行转基因研究;3)、发现斑马鱼快、慢肌母细胞是由不同的诱导因子诱导产生;肌细胞的分化除了有诱导因子的正控制之外,还需有抑制因子的负控制;4)、首次分离经济鱼类的成肌基因,且发现真鲷含有两种不同的myoD基因,分别在快、慢肌中表达;5)、在转FSTN和MSTN基因斑马鱼模型中发现它们对骨骼肌生长的影响与哺乳类的不同;6)、首次在斑马鱼中分析了组蛋白甲基转移酶SmyD1、分子伴侣Hsp90α1以及Sknac在骨骼肌发育中的重要作用,并解析了它们的作用机制。

结题摘要

基本上完成了原先计划中的内容, 并发表了1篇SCI文章,接受1篇核心期刊,审稿1篇。1、通过投射电镜(TEM)对牙鲆肌卫星细胞进行了鉴定,该细胞位于骨骼肌纤维肌细胞膜和基底膜之间,细胞核较大,细胞质少,细胞整体呈均质状态。2、从牙鲆中分离到肌卫星细胞标志基因Pax3/7,Pax3和Pax7各有a,b两个基因。其中Pax3a有两个亚型,Pax7a有6个亚型。序列分析表明这些基因含有保守的结构域Paired box和Homeodomain结构域。原位杂交分析表明Pax3a早期主要表达在生皮肌节,而晚期则主要在头部;Pax3b主要表达在体节中,且具有不对称性;Pax7a表达在头部及体节的外侧;Pax7b表达在中枢神经系统。RT-PCR显示这些不同亚型表达的时间不同。3、在斑马鱼中验证Pax3/7抗体识别肌卫星细胞的可行性,只有Pax7抗体具有阳性反应。牙鲆中也发现只有Pax7抗体可以识别牙鲆肌肉组织中某些细胞,这些细胞所在位置与斑马鱼中Pax7阳性细胞的位置接近,可能是肌卫星细胞。4、从斑马鱼中获得了调控Pax7基因表达microRNA-1(miR-1),序列分析发现在Pax7的3’UTR序列中含有miR-1可能结合的序列,并且该序列在鼠和斑马鱼中非常保守。利用miR-1 MO降低miR-1表达的实验证实Pax7的表达受到miR-1的调控。5、根据TALENs技术及报告基因GFP序列要求设计了斑马鱼Pax7a基因组中GFP插入的位置;根据基因组序列构建了切断Pax7a基因组序列的TALENs质粒(Pax1,2,4) 以及含有同源重组需要的同源臂和GFP的重组质粒(IGB)。TALENs切断基因组效率的实验证实构建TALENs质粒的RNA(Pax1,2)可以切断目的片断,效率达到90%以上。同时注射RNA(Pax1,2)和重组质粒(IGB),然后筛选GFP表达的胚胎,结果发现同源重组的效率极低,还没有得到阳性胚胎。6、FoxD1抑制MyoD在未来发育成快肌的体节中的表达,而对未来发育成慢肌的近轴细胞中MyoD的表达没有影响,因此该基因能够快肌的发育,可能是通过维持肌细胞处于增殖状态而抑制其分化。FoxD1的表达没有自我调控作用。7、牙鲆NPY的实验证实该基因与摄食相关,其多克隆抗体可以识别内源性蛋白,这为进一步研究相关功能奠定了基础。

评估说明

    国家自然科学基金项目“鱼类肌卫星细胞的鉴定及其激活、分化和自我更新的分子机制”发布于爱科学iikx,并永久归类于相关科学基金导航中,仅供广大科研工作者查询、学习、选题参考。国科金是根据国家发展科学技术的方针、政策和规划,以及科学技术发展方向,面向全国资助基础研究和应用研究,发挥着促进我国基础研究源头创新的作用。国科金的真正价值在于它能否为科学进步和社会发展带来积极的影响。

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