[硕士论文]在眼睛发育过程中CTCF对Pax6基因的调控研究.pdf

上海第二医科大学
博士后学位论文
在眼睛发育过程中CTCF对Pax6基因的调控研究
姓名:吴丹
申请学位级别:博士后
专业:@
指导教师:卢珞;徐明
20040601
摘要基因是脊椎动物易寰鸥龀稍敝坏耐春凶B家蜃樱谘劬Α⒁仍嗪椭惺嗌经系统发育中起到重要作用。虽然随着在大部分细胞的分化基因被下调,但在眼睛许多成熟的细胞类型中包括角膜上皮细胞,晶状体和视网膜中仍然存在表达。是在印记表达与发育中起关键作用的调节因子。它与基因启动子上游的抑制元件结合,封闭了位于启动子上游的内胚层增强子的作用,从而抑制基因的表达。抑制区含有的馗葱蛄校颐欠⑾终蛄惺且种谱臃⒒幼饔玫闹饕G颍⑶艺业段中的关键结合位点,将其突变后,片段与核蛋白及狢诤系鞍捉岷纤酱蟠同时,我们探讨了在不同组织和细胞中对基因表达的分子机制。结果表明,不同组织和细胞中基因启动子上游调控区不存在基因突变现象。这里可能存在甲基关键词:基因,,抑制子关键结合位点,调控,分子机制下降。化之外的其它调控机制。上海第二医科大学博士后工作报告
阛篜..,.,吴丹甈—琲甌甌.,
前言春械鞍虻墓δ是脊椎动物易寰鸥龀稍敝坏耐春凶B家蜃T谘劬Α⒁仍嗪椭惺神经系统发育中起到重要作用的转录因子。同源盒是一段编码个氨基酸的蛄同源结构域钤缭诠蟹⑾郑后在多细胞生物发现有同源盒基因。同源盒基因对动物的器官发生和细胞分化调控起关键作用。从寄生虫到脊椎动物以及植物和菌类中都有同源盒存在,且在进化上高度保守。含有的蛋白是转录因子,可以激活或抑制靶基因的表达。脊椎动物中同源盒基因家族很大,一个基因组中有%的基因含有同源盒。传统上同源盒基因分为两个亚家族,一类是成簇排列在染色体上,按照前后轴方式表达,称之为狿型,即蚧騃类同源盒基因。另一类是非狿型同源盒基因,非成簇排列,而是散在于不同的染色体上,基于序列的相似性分为一系列组,例如:易濉、蚈家族的同源盒基因。基因在小鼠中位于湃旧迳希谌死辔挥趌。它由两个岷锨槌桑~个是含有两个螺旋一转角一螺旋结构虻膒另一个峁沟膆。每一个伎梢苑直鸹蛘吡:辖岷螪。基因在脊椎动物和无脊椎动物的眼睛和胰脏发育中的早期分化决定中起到关键和保守的作用。果蝇中基因的同源基因无眼基因的突变会引起眼睛结构的错排。基因过量表达会引起眼睛的异常表达和早期发育基因的异常表达,如,和,还有内源性的基因。另外,基因的特殊突变会引起小鼠中的小眼缺陷,人体中出现无虹膜症状,,,,的杂合突变己在多种眼缺陷家族中发现。如:藓缒ぃ恢秩ǜ膊。浜膜、角膜、晶体和视网膜的发育被扰乱;异常,一种眼前室缺陷,伴角膜畸形以及晶体附着于角膜的中央;掷氲纳习挤⒂拖虻耐槐浒ㄊЩ詈驼基因缺失,所以它导致的常染色体显性本质与、和基因突变不同,不强刂品⒂闹饕;颍,另一个是来源于上海第二医科大学博士后工作报告
虻谋泶锏骺型榫ゲ檑盂里堡翌望苎里箜塑篓婴窒墨生是由于突变蛋白的显性失活效应干扰了正常蛋白或相关蛋白的功能。相反,它反映了“单倍不足”,即产自一个单一功能性等位基因的蛋白的量不足以控制下游基因的表达。在此方面,值得注意的是一例纯合突变导致无眼和严重的脑缺陷虽然随着在大部分细胞的分化基因被下调,而在眼睛的许多成熟细胞类型中包括角膜上皮细胞,晶状体和视网膜中仍然存在表达。在角膜发育中,是一个对调控角膜特殊分化标志蛋白苤匾5恼B家蜃樱砻鱌蛟谡庑┫赴脑缙诜化和维持分化中起到重要的作用。另外,在角膜内皮细胞中转化生长因子ü激活基因表达来诱导多功能分化能力,同时活性的丧失会抑制细胞分化的能力H欢诔墒斓慕悄ぷ橹泻徒悄ど掀は赴姆只蠵虻牡鹘诠δ苎芯康幕共另外,在胰脏发育中产生胰高血糖素的鹊合赴姆只枰狿虻牟斡搿H绻将基因突变,体内将缺乏产生胰高血糖素的细胞,也不会发育成熟的胰脏,所以基因是胰脏中维持正常内分泌功能所必需基因。德国学家曼格纳领导的一个医学小组最近发现了可以使普通的星形胶质细胞转为干细胞他们发现当把加入到星形胶质细胞中时,这些细胞就可以转变为干细胞。这项技术使治疗那些大脑受伤的人成为可能。医生们可以从病人脑部提取普通星形胶质细胞,然后在这些细胞中加入使它们成为干细胞,再把这些细胞植入到受伤的位置,这些细胞就会形成新的神经元来代替那些旧的受损的神经元使大脑得以修复。这一新发现,使蛋白有望成为未来修补大脑的新策略。在大多数物种中,基因表达的调节是通过和启动子来完成的,具有组织特异性。在角膜和其相连的晶状体基板和视网膜中启动基因转录;而主要在晶状体基板,视泡和中枢神经系统启动基因转录。定位在基因上游处的内胚层增强子高度保守,对基因在晶状体中的特异表达和对视网膜神经中枢的特异基因表达起到很重要的作用。在启动子上游还有另一个调节元件。这个元件可以调节光感器的早期分化和有丝分裂后期的表达。另外,在无长突细