山羊早期胚胎发育的基因表达

论文摘要

为了解山羊早期胚胎发育的分子机制,以便于人们可以更为有效地调控动物胚胎的早期发育过程,本研究通过同期发情和超数排卵方法处理后,获取山羊早期发育的2细胞、4细胞、8细胞、16细胞、桑椹胚和囊胚胚胎。用mRNA差异显示技术,共筛选到30条早期发育胚胎的差异表达片段。经过测序及对比分析,表明有9条带与已知功能基因或调控基因相似,1条带为未知功能基因,其余20条带无相似基因。1.在2细胞期胚胎表达的特异性片段Y62条带和E66条带,其序列分别与人磷酸酶基因和人动力蛋白基因具有同源性。磷酸酶可以反映胚胎发育过程中钙的代谢情况,为着床前胚胎提供某种信号,对细胞的分裂活动具有重要的调控作用;动力蛋白参与多种生命活动,推动早期胚胎发育,对早期胚胎发育过程中的基因转录调控和表达调控起到重要作用。2.在4细胞期胚胎表达的特异性片段Y72条带,其序列与人表皮生长因子具有同源性。表皮生长因子是胚胎发育过程中最为重要的调节因子之一,通过胞内一系列信号分子的介导作用,调控细胞增殖相关蛋白的转录,影响细胞的增殖和分化。3.在8~16细胞期胚胎表达的特异性片段E8条带和S81条带,其序列分别与氨基乙酸脱氢酶基因和连接蛋白基因具有同源性。此阶段为母型调控向合子型调控过渡时期,胚胎基因组处于一个较为活跃的时期,氨基乙酸脱氢酶维持和促进细胞内生物氧化的进行,并最终推动ATP合成以提供胚胎发育能量的需要;连接蛋白在胚胎发育早期,对胚胎的致密化和囊胚的形成甚为重要,在早期胚胎附植前的形态发生过程中也起着重要作用。4.在桑椹胚和囊胚阶段表达的特异性片段S97条带和Y97条带,其序列分别与小鼠白血病抑制因子基因和生长激素基因具有同源性。桑椹胚囊胚期胚胎进入快速生长分化时期。白血病抑制因子调节早期胚胎的生长分化和启动胚泡植入,维持胚胎的多功能状态。生长激素促进胚胎卵裂和囊胚发育,影响胚胎的着床。5.在4细胞和8~16细胞胚胎中特异性表达的S78B条带,其序列与牛醛氧化酶(脱氢酶)具有同源性。通过调控ATP的合成,提供合子基因组激活以及DNA去甲基化和再甲基化时的能量需要。6.在早期胚胎发育的各个时期均有表达的Leptin蛋白,参与卵母细胞的发育和成熟调节及早期胚胎发育的全过程,影响胚胎发育的质量和胚胎着床。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 哺乳动物早期胚胎发育机制
• 1.2 基因的差异表达及其调控机制
• 1.3 动物早期胚胎的发育及母源基因的调控
• 1.4 母型调控向合子型调控过渡
• 1.5 影响早期胚胎发育的因子
• 1.6 mRNA 差异显示技术的研究进展
• 1.6.1 mRNA 差异显示技术的基本原理
• 1.6.2 mRNA 差异显示技术的优点
• 1.6.3 mRNA 差异显示技术的缺点
• 1.6.4 mRNA差异显示技术的改进和发展
• 1.6.5 mRNA 差异显示技术在动物早期胚胎发育相关基因研究中的应用
• 1.7 本研究的目的和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 主要仪器及设备
• 2.1.2 主要试剂
• 2.1.3 山羊早期发育的胚胎样本
• 2.1.4 引物
• 2.2 方法
• 2.2.1 胚胎总 RNA 的提取
• 2.2.2 总 RNA 的纯化
• 2.2.3 反转录
• 2.2.4 PCR 扩增和产物的凝胶电泳
• 2.2.5 8%聚丙烯酰胺凝胶电泳分离差异条带
• 2.2.6 聚丙烯酰胺凝胶银染
• 2.2.7 成像
• 2.2.8 差异片段的回收及二次PCR
• 2.2.9 差异片段的克隆
• 2.2.10 连接反应
• 2.2.11 转化
• 2.2.12 差异表达片段的序列分析
• 3 结果与分析
• 3.1 差异显示 PCR 的结果
• 3.2 差异片段的二次扩增
• 3.3 二次PCR 产物的克隆转化与鉴定
• 3.4 序列结果及同源性分析
• 3.5 相似功能的基因比对结果
• 4 讨论
• 4.1 表皮生长因子在胚胎发育中的作用
• 4.2 蛋白类对胚胎发育的影响
• 4.3 氧化酶、磷酸酶对胚胎发育的影响
• 4.4 白血病抑制因子在早期胚胎发育中的作用
• 4.5 生长激素（Growth hormone,GH）对胚胎发育的作用
• 4.6 Leptin 蛋白对早期胚胎发育的调节
• 5 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文