斑马鱼胚胎早期发育过程中WFS1基因的时空表达特征分析

【作者】 魏钦俊； 姚俊； 鲁雅洁； 曹新；

【机构】 南京医科大学；

【摘要】 哺乳动物细胞中WFS1(Wolfram syndrome 1)基因编码一类膜结构的转运蛋白,其主要功能与膜物质运输、蛋白加工和胰岛β细胞的抗凋亡密切相关。WFS1突变可导致在临床上以1型糖尿病、视神经萎缩、双侧重度耳聋和尿崩症为主要症状的Wolfram综合征。此外,WFS1突变也可导致非综合征型遗传性耳聋(DFNA6/14/38)的发生。为利用模式动物——斑马鱼进一步研究WFS1在胚胎发育中的作用和可能的致病机制,本研究利用整胚原位杂交和Real-TimePCR技术,对同源于人类的斑马鱼WFS1a和WFS1b在胚胎早期发育的多阶段进行了时空表达分析。通过制备DIG标记的靶向斑马鱼WFS1a和WFS1b的反义RNA探针,整胚原位杂交分析斑马鱼早期胚胎64-cell、oblong-sphere、50%-epiboly、15-somite、36hpf、48hpf、60hpf、72hpf、1-week的定位表达。同时Real-Time PCR检测WFS1a、WFS1b基因在上述各时期的mRNA表达水平。结果发现WFS1b基因在64-cell,oblong-sphere,50%-epiboly三个时期为弥散性表达,15-somite和36hpf时期渐渐集中表达于头部神经组织和侧线系统,48hpf～1-week侧线系统表达减弱,集中表达于头部神经组织中。Real-Time PCR检测结果显示WFS1b在胚胎发育早期表达水平高,15-somite后表达水平逐渐降低并维持在一定水平;而WFS1a在胚胎发育早期表达水平低,36hpf后表达水平逐渐升高并维持在一定水平。结合前期的生物信息学分析结果,推测斑马鱼中WFS1b是人类WFS1的直系同源基因。本研究获得的WFS1a/b在斑马鱼胚胎早期发育过程中的表达模式,将为后续深入研究WFS1突变致聋机制奠定重要的实验基础。更多还原