新培育轉基因魚可標示肝臟全程發育
日期：2011-07-29 08:06:49
脊椎動物的器官形成是一個復雜而又難以看到的發育過程。然而，依賴于轉基因技術發展起來的細胞命運追蹤和組織特異呈像技術，就像黑暗中的燈光，可以照亮器官發現難以觀察到的細節。就肝臟器官發育研究來說，本世紀以來雖已獲得過幾個標示肝臟發育的轉基因斑馬魚品系，但迄今還沒有報道過能標示肝臟全程發育特別是前期發育的轉基因魚。
最近，中國科學院水生生物研究所桂建芳研究員主持的實驗室在對銀鯽和石斑魚14kDa阿樸脂蛋白（Apo-14）進行了分子和表達特征研究的基礎上，進一步分析了Apo-14在斑馬魚胚胎發育中的時空表達圖式，分離出斑馬魚Apo-14的啟動子序列，構建出由Apo-14啟動子序列驅動綠色熒光蛋白報告基因表達的轉基因斑馬魚Tg(Apo14: GFP)，并觀察到其母源表達和受精后轉位。
用該轉基因魚雄魚與野生型雌魚交配，在其雜合胚胎中可以追蹤綠色熒光蛋白起始表達的細胞及其詳細的發育行為。有意思的是，當胚胎發育至10小時尾芽剛剛顯現時，Apo-14啟動子驅動的綠色熒光蛋白開始在卵黃多核層（YSL）表達，并在16至17小時胚胎發育到14體節時，其典型的鹽椒狀表達圖式在卵黃多核層中明顯可見。到20小時時，一個綠色熒光點出現在脊索和卵黃囊之間靠近視泡的區域，該熒光點隨后被證實為發育成肝臟的肝原基。
進而，他們以此為標記，詳細觀察記錄了肝臟器官發生的動態過程，因為Apo-14啟動子驅動的綠色熒光蛋白持續地表達在肝原基和成魚肝臟中的成肝細胞、肝祖細胞和肝細胞中。此外，還觀察到肝祖細胞和卵黃多核層中的陽性細胞核有相似的形態特征，推測它們可能起源于早期胚胎的同一前體細胞。總之，這一成果為研究肝臟發育及其器官發生提供了一個從早期內胚層細胞就開始表達，直到完整的肝臟器官形成都可觀察的新的轉基因魚。
該研究得到國家基礎研究973計劃和國家重點實驗室自主研究項目的資助，主要由博士研究生王銳等完成，研究論文于7月22日在《公共科學圖書館—綜合》（PLoS ONE）上在線發表。
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