斑马鱼卵黄原蛋白受体的功能分析
斑马鱼的胚胎发育和行为观察
观察
汇报人:XX
2024-01-11
• 斑马鱼基本概述 • 斑马鱼胚胎形态学观察 • 斑马鱼胚胎生理学观察 • 斑马鱼行为学观察方法与技术 • 斑马鱼行为学观察实例分析 • 总结与展望
01
斑马鱼基本概述
斑马鱼生物学特性
体型特征
食性
斑马鱼体型修长,侧扁,成鱼体长34厘米,呈纺锤形。体色为银蓝色或 银色,有数条黑色纵纹贯穿全身,形 似斑马线。
原肠胚期
原肠胚期是胚胎发育的重要阶段之一。在这个阶段,胚胎 内部细胞进一步分化形成中胚层,并开始形成消化管、神 经管等器官原基。
孵化期
孵化期是胚胎发育的最后阶段。在孵化前,胚胎内部器官 基本发育成形。随着孵化过程的进行,胚胎逐渐破膜而出 ,成为幼鱼。
02
斑马鱼胚胎形态学观察
受精卵形态与结构特点
受精卵呈圆球形,透 明度高,直径约 1mm。
受精卵表面有一层坚 韧的卵壳,保护胚胎 免受外界损伤。
卵黄囊较大,占据受 精卵的大部分体积, 为胚胎发育提供营养 。
卵裂期及囊胚期发育过程
卵裂期
受精卵经过连续多次快速分裂,形成多细胞胚胎。此阶段细胞数量增加,但胚 胎总体积基本不变。
囊胚期
细胞继续分裂并重新排列,形成囊胚。此时胚胎内部出现空腔,即囊胚腔,细 胞开始分化为内细胞团和外层细胞。
02
攻击性
在争夺领地、配偶或食物等资源时,斑马鱼可能会表现出攻击性。攻击
行为包括追逐、撕咬等,旨在将竞争对手赶出领地或获取所需资源。
03
行为影响因素
领域性和攻击性行为受到多种因素的影响,如个体大小、健康状况、环
境压力等。较大的个体通常更具攻击性,而环境压力可能导致斑马鱼的
模式动物发育生物学实验报告——斑马鱼胚发育背轴节调节因子
山东大学模式动物发育生物学实验报告
斑马鱼体节发育调节因子对胚胎发育的影响
姜政 2012/10/4 实验目的:
练习用显微注射法向斑马鱼受精卵中注射体节发育调节因子的mRNA,观察两种体节调节因子过表达作 用下斑马鱼胚胎发育的形态特点和规律,了解两种调节因子作用于斑马鱼体节发育的机理。 实验方法:
3
Antivin(Lefty)是TGF-β(Transforming Growth Factor-β)超家族中的一个子家族,Antivin的过表达会阻 碍斑马鱼头部和躯干中胚层的发育。Activin的表达与体节调节过程并存,主要作用是减弱原肠期体节信号通 路,是体节调节通路中Cyc和Sqt的拮抗剂,因此Antivin与Sqt等组成了原肠期体节发生的正、负反馈调节因子。 Antivin过表达使斑马鱼体节调节控件Cyc、Sqt作用降低,反过来,Antivin的影响也可以被Cyc和Sqt的过表达 消除。体节分化过程中反馈调节的大致过程是:上游的调节因子启动Sqt、Cyc等的表达,并形成正反馈循环, 同时起始Antivin在中胚层的表达形成体节调节的负反馈循环(图3,右)。Antivin作为拮抗剂可能的机理是阻 断了体节调节受体与Sqt等配体的结合,使受体无法被激活[7]。通常,Antivin过表达的胚胎仅仅由前脑和眼 睛构成[6],而实验观察发现,多数胚胎最终并没有发育出完整的眼睛,而且Nodal通路的受阻也彻底破坏了 胚胎的血液循环系统(图2)。在胚胎发育的体节期晚期,Lefty家族蛋白(Lefty1、Lefty2等)分别在胚胎左 侧的中脑和基板不对称表达,这显示了Lefty家族蛋白在胚胎左右轴决定(图4)中的作用[8]。
体节信号通路(Nodal Signaling)是斑马鱼中内胚层分化的最初步骤。Squint(Sqt)是一种在中胚层形成 和分化过程中与体节调节相关的生长因子[1]。通常,Sqt与其同系物cyclops(Cyc)共同在体节通路上发挥作 用(图3,左)。Cyc和Sqt都在囊胚期末期的中内胚层胚盘边缘处表达,其中Sqt在卵黄合胞体层(YSL)表达, 两者都是中胚层分化的诱导信号。Cyc和Sqt的同时缺失会导致原肠期中胚层的退化并进一步导致大部分中胚 层和内胚层的缺失,表现为头部、躯干缺失以及胚环不能形成[2, 3, 4]。
斑马鱼遗传和发育生物学
斑马鱼遗传和发育生物学斑马鱼是一种常见的实验动物,在遗传和发育生物学研究中被广泛使用。
它们的透明胚胎和易于培养的特点使得科学家们可以轻松地观察胚胎发育过程并进行基因操作。
本文将介绍斑马鱼的遗传和发育生物学方面的研究进展。
一、斑马鱼基因组斑马鱼基因组已经被完整测序,包括四组染色体,共有约2.7亿个碱基对。
与人类基因组相比,斑马鱼有很多基因是双倍体,这使得它们成为研究基因功能和基因互作的理想实验动物。
另外,斑马鱼的基因序列也为研究同源基因在不同物种之间的保守性提供了便利。
在斑马鱼基因组中,有很多基因与人类疾病相关。
例如,斑马鱼中的缺氧诱导因子1α基因与心脏病相关。
通过研究这些基因,我们可以更好地理解这些疾病的发病机制和猝死风险等问题。
二、斑马鱼的发育过程斑马鱼的发育过程可以分为四个阶段:受精、卵裂、胚胎形态发生和器官发育。
斑马鱼的卵精细胞很大,并且在受精后会形成球形胚胎。
在接下来的几天里,胚胎会不断分裂,最终形成一个长约2毫米的斑马鱼幼虫。
斑马鱼的发育速度非常快,只需要两天就可以从受精卵变成成熟的斑马鱼。
这使得科学家们可以在短时间内观察多代斑马鱼的发育过程,从而更好地理解发育中的生物学问题,例如细胞分裂、组织形态、器官发育等。
三、斑马鱼的基因操作技术基因编辑技术是现代生命科学的核心工具之一。
通过基因编辑技术,科学家们可以精准地改变一个或多个基因,从而研究基因在发育和疾病中的功能。
斑马鱼是一个理想的基因编辑模型,因为它们的受精卵非常透明,可以轻松地将DNA和RNA注入卵细胞内,或通过转基因方法将外源基因导入受精卵。
目前,常用的斑马鱼基因编辑技术包括CRISPR/Cas9系统和锌指核酸技术。
这些技术已经成功地用于改变斑马鱼基因,包括使其发生突变、生成新的融合蛋白和标记蛋白等。
四、斑马鱼的疾病模型斑马鱼可以被用作人类疾病的研究模型,例如癌症、心脏病、神经疾病等。
斑马鱼和人类之间有很多相似之处,例如生命早期阶段的肌肉和神经系统的形成、免疫系统的发育等。
斑马鱼(Danio rerio)胚胎免疫反应:补体基因在早期胚胎以及LPS刺激胚胎中的表达
斑马鱼(Danio rerio)胚胎免疫反应:补体基因在早期胚胎以及LPS刺激胚胎中的表达李宗耀;杨雨佳;张士璀;汲广东【摘要】以模式生物斑马鱼(Danio rerio)为研究对象,使用原位杂交及实时荧光定量PCR方法,对斑马鱼补体基因(C3,C4,C9,Bf1,Bf2,Bf3)及其调节因子(RCA2.1,RCA2.2)在早期胚胎中的时空表达模式及LPS刺激后表达量的变化进行了研究.结果表明,上述基因在胚胎早期(卵裂期至体节期)均为泛表达,从受精后24h至幼鱼阶段特异性表达于肝脏及消化道等器官.对胚胎显微注射LPS后,C3、C9、Bf1、Bf2、Bf3基因在早期胚胎中表达上调,RCA2.1基因表达下调,这与斑马鱼成鱼受到革兰氏阴性菌感染后补体分子(C3,C9,B因子等)的反应类似,表明其参与补体激活途径、溶膜途径及补体调节,提示斑马鱼可在胚胎发育早期构建补体系统,参与急性期反应等免疫反应.【期刊名称】《海洋与湖沼》【年(卷),期】2015(046)006【总页数】7页(P1444-1450)【关键词】补体;斑马鱼;胚胎;LPS;表达模式【作者】李宗耀;杨雨佳;张士璀;汲广东【作者单位】中国海洋大学海洋生物多样性与进化研究所青岛 266003;中国海洋大学海洋生物多样性与进化研究所青岛 266003;中国海洋大学海洋生物多样性与进化研究所青岛 266003;中国海洋大学海洋生物多样性与进化研究所青岛266003【正文语种】中文【中图分类】Q786斑马鱼(Danio rerio)是脊椎动物的模式生物,与大多数鱼类相似,均为体外受精并发育。
在胚胎发育过程中,鱼卵暴露于水中,同水中大量的病原微生物直接接触。
这就引出一个问题,鱼类胚胎在发育过程中是如何保护自身免受外源微生物入侵的?鱼类的特异性免疫于脊椎动物中发育程度较低,免疫球蛋白种类和数量均有限,已有的研究表明,与鱼类特异性免疫相关的基因(Rag2,AID,TCRAC,IgLC-1,mIg,sIg,IgZ和DAB)直到胚胎受精后8天才对LPS诱导有强烈反应(Li et al,2011),说明在胚胎发育早期,特异性免疫尚未成熟,非特异性免疫尤其是补体系统在胚胎发育中的构建对其抵御外界病原体的入侵具有重要的意义。
典型短链全氟替代品PFBA及PFBS对斑马鱼的内分泌干扰效应
生态毒理学报Asian Journal of Ecotoxicology第18卷第5期2023年10月V ol.18,No.5Oct.2023㊀㊀基金项目:中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(2023YSKY -38)㊀㊀第一作者:梁宏仪(1999 ),女,硕士研究生,研究方向为生态毒理学,E -mail:*****************㊀㊀*通信作者(Corresponding author ),E -mail:********************.cnDOI:10.7524/AJE.1673-5897.20230423001梁宏仪,张亚辉,黄子晏,等.典型短链全氟替代品PFBA 及PFBS 对斑马鱼的内分泌干扰效应[J].生态毒理学报,2023,18(5):103-111Liang H Y ,Zhang Y H,Huang Z Y ,et al.Endocrine disrupting effects of typical short -chain perfluorinated substitutes PFBA and PFBS on zebrafish [J].Asian Journal of Ecotoxicology,2023,18(5):103-111(in Chinese)典型短链全氟替代品PFBA 及PFBS 对斑马鱼的内分泌干扰效应梁宏仪1,2,3,张亚辉1,2,*,黄子晏4,5,杜士林1,2,张瑾4,赵姗61.中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室,北京1000122.中国环境科学研究院环境检测与实验中心,北京1000123.燕山大学环境与化学工程学院,秦皇岛0660044.安徽建筑大学环境与能源工程学院,安徽省水污染控制与废水资源化重点实验室,合肥2306015.杭州研趣信息技术有限公司,杭州3100126.中机国际工程设计研究院有限责任公司,长沙410000收稿日期:2023-04-23㊀㊀录用日期:2023-08-11摘要:全氟丁酸(PFBA)与全氟丁烷磺酸(PFBS)作为长链全氟化合物的替代化学品被广泛应用㊂2种替代品在环境中的残留量不断增加,对环境生物造成了不可忽视的潜在风险㊂本文通过分析PFBA 与PFBS 对斑马鱼体内卵黄蛋白原(VTG)㊁甲状腺激素三碘甲状腺原氨酸(T3)与四碘甲状腺原氨酸(T4)的影响,研究2种替代品对斑马鱼的内分泌干扰效应和作用机制㊂结果显示,VTG 含量与PFBA 和PFBS 暴露浓度变化存在剂量-效应关系,雌雄斑马鱼体内血浆及全鱼和头尾匀浆中VTG 水平均有上升㊂PFBA 对斑马鱼体内VTG 含量存在倒 U 型的剂量-效应关系,而PFBS 的VTG 含量存在正相关的剂量-效应关系㊂PFBA 不同暴露浓度组对斑马鱼甲状腺素T3㊁T4水平具有抑制作用,均表现出显著性差异(P <0.01)㊂PFBS 暴露的斑马鱼体内T3和T4的含量存在倒 U 型的剂量-效应关系,高浓度暴露组匀浆中对T3和T4的抑制率最高,达到36.74%和38.20%㊂结果表明,2种替代化学品PFBA 与PFBS 对斑马鱼表现出明显的内分泌干扰效应㊂关键词:全氟丁酸;全氟丁烷磺酸;斑马鱼;内分泌干扰文章编号:1673-5897(2023)5-103-09㊀㊀中图分类号:X171.5㊀㊀文献标识码:AEndocrine Disrupting Effects of Typical Short-Chain Perfluorinated Sub-stitutes PFBA and PFBS on ZebrafishLiang Hongyi 1,2,3,Zhang Yahui 1,2,*,Huang Ziyan 4,5,Du Shilin 1,2,Zhang Jin 4,Zhao Shan 61.State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment,Chinese Research Academy of Environmental Sciences,Bei -jing 100012,China2.Environmental Analysis and Testing Laboratory,Chinese Research Academy of Environmental Sciences,Beijing 100012,China3.School of Environmental and Chemical Engineering,Yanshan University,Qinhuangdao 066004,China4.Key Laboratory of Water Pollution Control and Wastewater Resource of Anhui Province,College of Environment and Energy Engi -neering,Anhui Jianzhu University,Hefei 230601,China5.Hangzhou Yanqu Information Technology Co.,Ltd.,Hangzhou 310012,China104㊀生态毒理学报第18卷6.China National Engineering Design Research Institute Co.,Ltd.,Changsha410000,ChinaReceived23April2023㊀㊀accepted11August2023Abstract:Perfluorobutyric acid(PFBA)and perfluorobutane sulfonic acid(PFBS)are widely used as substitutes for long-chain perfluorocompounds.The residues of the two substitutes in the environment are increasing,which poses an unignorably potential risk to environmental organisms.This study was conducted to figure out endocrine disruption and acting mechanism of the two substitutes on zebrafish by analyzing the impact of PFBA and PFBS on vitellogenin(VTG),thyroid hormones triiodothyronine(T3)and tetraiodothyronine(T4)of zebrafish.The results showed that there was a dose-effect relationship between the content of VTG and the exposure concentration of PF-BA and PFBS,and the level of VTG in plasma,whole fish and head-tail homogenate of male and female zebrafish increased.Furthermore,an inverted U-shaped dose-effect relationship between PFBA and VTG content in zebrafish was found,while PFBS showed a positive dose-effect relationship with VTG content.Different exposure concentra-tions of PFBA inhibited the levels of thyroxine T3and T4in zebrafish with significant differences(P<0.01).The contents of T3and T4in zebrafish exposed to PFBS have an inverted U-shaped dose-effect relationship,and the inhibition rates of T3and T4in the homogenate of high concentration exposure group were the highest,reaching 36.74%and38.20%respectively.The results demonstrated that the two substitutes,PFBA and PFBS,caused obvi-ous endocrine disrupting effects on zebrafish.Keywords:perfluorobutyric acid;perfluorobutane sulfonic acid;zebrafish;endocrine interference㊀㊀长链全氟和多氟化合物(PFASs),如全氟辛烷羧酸(PFOA)和全氟辛烷磺酸(PFOS)具有环境持久性及高生物累积性[1-2],在生态环境中如空气[3]㊁水样[4]与沉积物[5]㊁土壤[6]㊁野生动物[7]甚至极地冰原地区[8]均可检出,长链PFASs的生态环境安全问题已经引起人们的高度关注㊂2001年国际社会共同签署了‘关于持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约“,开启了保护环境和人类健康免受长链全氟污染物危害的全球行动㊂2019年3月我国禁止PFOS 及全氟辛烷磺酰氟(PFOSF)等除可接受用途外的生产和使用㊂短链PFASs如全氟丁烷磺酸(PFBS)和全氟丁酸(PFBA)与长链类似物具有相似的化学结构和性质,近年来作为替代品大量生产使用,大量研究显示短链PFASs在环境及生物体内不断检出[9-11]㊂新加坡垃圾填埋场渗滤液中PFBS的积累水平高达1.9μg㊃L-1[12]㊂我国大凌河PFBS和PFBA最高浓度达到2.90μg㊃L-1和1.35μg㊃L-1[13]㊂武汉汤逊湖地表水PFBS浓度高达8.0μg㊃L-1,并在鲫鱼血液中发现与PFOS污染水平相当的大量蓄积[14]㊂我国上海市地表水及天津市地下水的PFASs以PFOA和PFBS 为主[15-16]㊂研究发现,水体中PFBS和PFBA在水平方向上可沿水流向远距离输送,在垂直方向上可向深层渗透[17]㊂短链PFASs的持久性与长链类似物相似,且短链替代品具有较高的水溶性㊁低吸附性更容易在环境中迁移[18]㊂2002 2014年的一项长期监测研究发现,在鲸类样本中PFBS的生物积累逐渐增加,有望成为PFOS的主要替代物[7]㊂研究表明,短链PFASs对环境生物产生巨大的威胁㊂雄性青鳉暴露在PFBS中视觉系统受的影响相对于雌性青鳉似乎更严重,这可能与雄性和雌性激素水平和解毒能力的内在差异有关[19-20]㊂对非洲爪蟾蝌蚪毒理学研究表明,暴露于PFBS中的雌激素受体和雄激素受体呈现出的内分泌干扰效应存在巨大差异[21]㊂青鳉(Oryzias melastigma)暴露于PFBS中,三代青鳉(F0㊁F1和F2)的甲状腺内分泌系统(例如激素水平㊁运输和信号传导)显著并持续紊乱[22]㊂鉴于短链PFASs的生物积累和毒性,是否可以将其用作长链全氟化合物的安全替代品还有待继续评估㊂2019年12月9日,PFBS及其盐类被欧洲化学品管理局(ECHA)认定为高关注度物质(SVHC),并于2020年添加到‘关于化学品注册㊁评估㊁许可和限制“(REACH)候选物质清单中,长链全氟替代品在环境中的广泛分布及造成的潜在生态风险逐渐成为研究热点㊂斑马鱼易于区分雌雄,在生理㊁发育和代谢功能等方面与人类高度相似,被广泛应用于毒理学实第5期梁宏仪等:典型短链全氟替代品PFBA及PFBS对斑马鱼的内分泌干扰效应105㊀验[23-24]㊂斑马鱼的卵黄蛋白原(vitellogenin,VTG)㊁甲状腺素(T4)和3,5,3 -三碘甲状腺原氨酸(T3),是常见的生物标志物,被广泛用于评价化学物质内分泌干扰效应,目前已经得到了大量应用[25-26]㊂但有关短链全氟替代品PFBA及PFBS的暴露对斑马鱼血浆和组织匀浆中VTG㊁T3和T4含量影响的研究尚未见报道㊂本研究分别以雌性和雄性斑马鱼(Brachydanio rerio)为受试动物,研究短链全氟替代品PFBA及PFBS暴露对斑马鱼血浆㊁全鱼匀浆液和头尾匀浆液中VTG㊁T3和T4含量的影响,以探究PFBA及PFBS对鱼类的内分泌干扰作用及其机制,为短链全氟替代化学品的环境风险管控提供基础㊂1㊀材料与方法(Materials and methods)1.1㊀仪器与试剂仪器:酶标仪(Spectramax i3X,美国美谷分子仪器(上海)有限公司);电子分析天平(ME204E,美国梅特勒-托利多);混合型研磨仪(MM400,德国莱驰);冷冻离心机(D-37520,美国Thermo Fisher Scien-tific)㊂试剂:全氟丁酸(PFBA,分析纯,纯度98%,CAS 375-22-4)㊁全氟丁烷磺酸(PFBS,分析纯,纯度97%, CAS375-73-5)㊁抑肽酶㊁肝素钠,以上均购自国药集团化学试剂有限公司㊂斑马鱼卵黄蛋白原(VTG)试剂盒㊁斑马鱼甲状腺T3/T4检测试剂盒均购自南京建成生物工程研究所㊂1.2㊀试验生物斑马鱼鱼龄3个月左右,体长2.5~3.0cm,体质量(0.28ʃ0.02)g,雌雄兼有,本实验室自养㊂实验前7d将雌雄斑马鱼分开预养,水温(25ʃ2)ħ,光照周期14hʒ10h,每日早晚喂食丰年虾,驯养期间斑马鱼死亡率不超过5%,7d后用于毒性试验㊂1.3㊀毒性试验驯养结束后,前1d停止喂食,进行染毒试验㊂分别设置3个PFBS染毒组㊁5个PFBA染毒组,设置空白对照组,对斑马鱼进行21d的毒性实验㊂依据Godfrey等[27]研究得出PFBA对斑马鱼胚胎LC50为1.4g㊃L-1,PFBA最高浓度选择140mg㊃L-1,最低为0.014mg㊃L-1,设置5组PFBA的毒性试验(0.014㊁0.14㊁1.4㊁14㊁140mg㊃L-1)和1个空白组,每个浓度设置3个平行㊂PFBS浓度设置依据Hu 等[28]的研究,设置为0㊁10㊁100μg㊃L-1㊂毒性试验在5L的烧杯中加入5L暴露溶液,投放雌性与雄性斑马鱼各5条,烧杯表面放置表面皿,防止实验溶液挥发㊂每日喂食2次,温度控制在(25ʃ2)ħ,光照12~14h,每4d更换全部染毒液㊂雌性斑马鱼在试验周期内未出现死亡才可进行VTG及甲状腺激素T3㊁T4检测㊂血浆的制备参照Babaei等[29]的方法㊂21d染毒结束后,对斑马鱼进行冷冻麻醉㊂将每条鱼的伤口朝下放入自制的已穿孔的0.5mL微量离心管中,然后将含有截肢鱼的离心管放入含有10μL肝素钠的1.5mL微量离心管中,然后放入离心机中,并在10ħ下以40g离心5min㊂保持鱼处于麻醉状态,在现有伤口后紧贴另一处切口,从而去除伤口上形成的凝块㊂重复离心,收集血液进一步离心(13700 g,15min,4ħ)以分离细胞和血浆,收集少量血浆并储存在-80ħ直至进一步的分析㊂组织匀浆液参照程艳等[30]的方法㊂将取血后的斑马鱼沿鱼鳍切分为头部㊁尾部制备头尾匀浆㊂称量头尾质量及冷冻后致死的全鱼质量,用手术剪刀将其剪碎后放入离心管,加入适量的预冷稀释液(m ʒV=200mgʒ1mL),放入混合型球磨仪(30Hz, 1.5min),直至组织充分混匀㊂混匀后4ħ㊁5000g 条件下离心30min,将吸液管伸入表面的脂肪层下,抽取液体,-80ħ下封存备用㊂雌雄斑马鱼血浆采用VTG血浆检测试剂盒,全鱼匀浆及头尾匀浆采用VTG组织检测试剂盒,对斑马鱼全鱼匀浆进行甲状腺T3㊁T4检测分析㊂1.4㊀数据统计采用SPSS27.0统计软件对实验数据进行显著性分析,各组实验数据以平均值ʃ标准偏差表示㊂采用单因素方差分析(one-way ANOV A)中最小极差法(LSD)多重比较法,分析空白对照组与不同暴露浓度组之间差异的显著性㊂当P<0.05㊁P<0.01,数据组间差异具有统计学意义㊂2㊀结果(Results)2.1㊀PFBA与PFBS暴露对斑马鱼VTG含量的影响2.1.1㊀PFBA暴露PFBA对不同性别斑马鱼的21d染毒试验结束时,空白对照组与暴露组均未出现死亡㊂PFBA所有暴露组对斑马鱼血浆及全鱼㊁头尾匀浆的VTG含量如图1所示㊂可以看出,所有浓度组与空白对照组(KB)相比,均导致雄性斑马鱼(图1(a))和雌性斑马鱼(图1(b))的血浆及全鱼㊁头尾匀浆的VTG含量增加,存在倒 U 型的剂量-效应关系㊂研究结果表106㊀生态毒理学报第18卷明,PFBA 对斑马鱼内分泌干扰效应明显,具有潜在的类雌激素效应㊂空白对照组与暴露组中不同性别的斑马鱼体内的VTG 含量均表现为:血浆>全鱼匀浆>头尾匀浆㊂对于雄性斑马鱼(图1(a)),与空白对照组相比,所有暴露组(0.014㊁0.14㊁1.4㊁14㊁140mg ㊃L -1)中血浆及组织匀浆VTG 含量均存在显著性差异(P <0.01)㊂在暴露浓度为1.4mg ㊃L -1时,PFBA 对雄性斑马鱼的血浆㊁全鱼及头尾匀浆中VTG 的诱导效应最大㊂对于雌性斑马鱼,4个暴露组(0.14㊁1.4㊁14㊁140mg ㊃L -1),雌性斑马鱼的头尾和全鱼匀浆VTG 含量均存在显著性差异(P <0.01)㊂最低暴露浓度(0.014mg ㊃L -1),雌性斑马鱼血浆中VTG 含量,与空白对照相比,不存在显著性差异(P ȡ0.05)㊂当暴露浓度为1.4mg ㊃L -1时,与雄鱼的表现相同,雌性斑马鱼的血浆㊁全鱼及头尾匀浆表现出最大诱导效应(图1(b))㊂由图1可知,雌性斑马鱼体内VTG 含量远大于雄性㊂图1㊀全氟丁酸(PFBA )暴露分别对雄性斑马鱼(a )㊁雌性斑马鱼(b )血浆及不同部位组织匀浆的VTG 含量影响Fig.1㊀Effects of perfluorobutyric acid (PFBA)exposure on VTG content in plasma andtissue homogenates of male (a)and female (b)zebrafish2.1.2㊀PFBS 暴露21d 斑马鱼PFBS 染毒实验结束后,发现空白对照组与暴露组中均未有斑马鱼死亡㊂所有PFBS 暴露组中斑马鱼血浆㊁全鱼及头尾匀浆中VTG 含量如图2所示㊂可以看出,与空白对照组相比,暴露组均能导致雄性斑马鱼(图2(a))和雌性斑马鱼(图2(b))血浆㊁全鱼及头尾匀浆的VTG 含量升高,存在正相关的剂量-效应关系,表明PFBS 可能具有潜在的雌激素效应㊂空白对照组与暴露组中不同性别的斑马鱼体内VTG 含量均表现为:血浆>全鱼匀浆>头尾匀浆㊂对于雄性斑马鱼(图2(a)),与空白对照组相比,所有暴露浓度组(1㊁10㊁100 g ㊃L -1)中血浆及组织匀浆VTG 含量均存在显著性差异(P <0.01)㊂当暴露浓度为100μg ㊃L -1时,血浆㊁全鱼及头尾匀浆中VTG 的诱导效应最大㊂对于雌性斑马鱼,3个暴露组(1㊁10㊁100 g ㊃L -1)中斑马鱼血浆及头尾匀浆中的VTG 含量相比于空白对照组均存在显著性差异(P <0.01)㊂在最低暴露浓度下(1 g ㊃L -1),雌性斑马鱼全鱼匀浆中的VTG 含量,与空白对照组相比不存在显著性差异(P >0.05)㊂2.2㊀PFBA 与PFBS 暴露对斑马鱼甲状腺T3㊁T4的影响2.2.1㊀PFBA 暴露不同暴露浓度组对斑马鱼T3和T4含量的影响如图3所示㊂随着PFBA 暴露浓度的增加,斑马鱼体内T3和T4的含量降低,呈现明显的浓度-效应关系㊂与空白对照组相比,5个暴露组(0.014㊁0.14㊁1.4㊁14㊁140mg ㊃L -1)中PFBA 对斑马鱼全鱼匀浆中T3和T4产生显著的抑制作用,均出现显著性差异(P <0.01)㊂其中PFBA 浓度为140mg ㊃L -1对匀浆中T3和T4的抑制率最高,分别达到48.37%和65.13%㊂结果显示PFBA 能显著抑制斑马鱼中甲状腺T3与T4水平㊂第5期梁宏仪等:典型短链全氟替代品PFBA 及PFBS 对斑马鱼的内分泌干扰效应107㊀图2㊀全氟丁烷磺酸(PFBS )暴露对雄性斑马鱼(a )㊁雌性斑马鱼(b )血浆及不同部位组织匀浆中VTG 含量的影响Fig.2㊀Effects of perfluorobutane sulfonic acid (PFBS)exposure on VTG content in plasma andtissue homogenates of male (a)and female (b)zebrafish图3㊀全氟丁酸(PFBA )暴露对斑马鱼甲状腺T3(a )和T4(b )的影响Fig.3㊀Effects of perfluorobutyric acid (PFBA)exposure on thyroid T3(a)and T4(b)in zebrafish2.2.2㊀PFBS 暴露PFBS 不同暴露浓度组对斑马鱼T3和T4含量的影响如图4所示㊂斑马鱼暴露实验结束后,随着暴露浓度的不同,斑马鱼体内T3和T4出现不同程度的抑制与诱导作用㊂从剂量-效应关系看,斑马鱼匀浆中T3与T4含量,随着PFBS 的暴露浓度(1㊁10㊁100μg ㊃L -1)先降低后升高,后又降低,存在倒 U 型的剂量-效应关系㊂与对照组相比,低暴露浓度组(1μg ㊃L -1)和高暴露浓度组(100μg ㊃L -1)PFBS 对全鱼匀浆T3表现出显著的抑制效应(P <0.01),分别达到36.74%和38.20%,而中暴露浓度组(10μg ㊃L -1)与对照组相比,未存在明显诱导效应(P ȡ0.05)㊂对于斑马鱼T4,低暴露浓度组(1μg ㊃L -1)和高暴露浓度组(100μg ㊃L -1)2个暴露组与对照组相比,呈现显著降低(P <0.01),分别达到23.81㊁38.20%,整体上与T3表现出的趋势相同㊂3㊀讨论(Discussion )有研究表明卵黄蛋白原(VTG)是研究内分泌干扰效应的一种重要生物标志物,本研究通过检测暴露前后斑马鱼不同部位VTG 含量来验证PFBA 和PFBS 对生物体的内分泌干扰效应㊂PFBA 和PFBS 的21d 毒性试验结束后,不同暴露浓度下,雄性斑马鱼和雌性斑马鱼均未出现死亡现象,表明在本研究的浓度范围内2种全氟替代品没有对斑马鱼造成108㊀生态毒理学报第18卷图4㊀全氟丁烷磺酸(PFBS)暴露对斑马鱼甲状腺T3(a)和T4(b)含量的影响Fig.4㊀Effects of perfluorobutane sulfonic acid(PFBS)exposure on thyroid T3(a)and T4(b)contents of zebrafish急性毒性效应㊂慢性毒性实验结果表明,不同暴露浓度组斑马鱼的血浆㊁头尾匀浆㊁全鱼匀浆中VTG 含量与PFBA浓度呈倒 U 型曲线关系㊂本研究结果与催产激素对罗非鱼肝脏中VTG含量变化的影响结果相似,均表现为中间浓度组的VTG含量要大于低浓度组与高浓度组[31]㊂与空白对照组相比,不同PFBS暴露浓度组会导致不同性别的斑马鱼血浆㊁全鱼及头尾匀浆中的VTG含量升高,存在正相关的剂量-效应关系,该结果与天然雌激素雌二醇对草金鱼血浆中VTG含量变化的影响结果相似,均表现为VTG含量随暴露浓度的增加而升高[32]㊂PFOS暴露对雌性斑马鱼血浆和头尾匀浆VTG含量呈现倒 U 型的剂量-效应关系,对雄性斑马鱼存在负相关的剂量-效应关系[30]㊂2种全氟替代品对斑马鱼的VTG含量影响,与PFOS对斑马鱼的影响略有差异㊂PFBA和PFBS 暴露对斑马鱼的内分泌干扰作用明显,由图2可以发现,不同PFBS浓度暴露组,斑马鱼血浆㊁全鱼匀浆及头尾匀浆样品中的VTG含量的排序均为雌性>>雄性,与斑马鱼雌性体内VTG含量远大于雄鱼有关㊂在本研究中,随2种污染物暴露强度增加,雄鱼和雌鱼体内的VTG含量均上升,表明对斑马鱼产生了内分泌干扰效应㊂以往研究发现甲状腺激素能够调节机体的生长发育,会影响生物体内多种组织和器官的分化㊂邓觅[33]研究发现甲状腺激素在斑马鱼的生长发育过程中发挥着重要作用,从进化角度来说,甲状腺激素在硬骨鱼的整个生命周期中是必需的㊂本研究结果表明不同暴露浓度组的PFBA对斑马鱼体内甲状腺T3与T4含量的影响差异较大,表明该污染物可以诱导甲状腺,对鱼类发育与生长过程造成影响,干扰内分泌系统㊂可能原因为PFBA通过抑制点位结合进一步抑制甲状腺激素的合成[34]㊂不同暴露浓度的PFBS对斑马鱼匀浆中T3和T4的抑制效应不同,特别是中浓度暴露组,与对照组相比不具有统计学差异,可能是因为暴露浓度不同导致斑马鱼的抑制作用不同,但均能反映甲状腺水平[35]㊂PFBS在低浓度组导致甲状腺T3㊁T4均显著降低,本文结果与木伟娜[36]的研究结果一致㊂查阅文献可知,2种替代品通过对鱼类的下丘脑-垂体-甲状腺(HPT)轴的激素分泌以及甲状腺激素的生成㊁转运㊁结合和表达等方面干扰鱼类的甲状腺激素水平,进而影响鱼类的生长发育[37]㊂PFBS和PFBA暴露后雌鱼体内甲状腺激素水平呈剂量增加效应,表明通过干扰斑马鱼体内甲状腺激素的水平产生甲状腺内分泌干扰效应㊂总体上来看,短链全氟化合物不仅会引起甲状腺激素水平下降,也可能诱导刺激HPT轴,引起T3㊁T4水平的共同上升㊂本研究所选PFBA和PFBS均为短链全氟化合物,生物富集性相对较小,在暴露后相当一段时间才显示出毒性效应,这可能与2种物质在体内的半衰期较短有关[38-39];但2种污染物对斑马鱼所产生的内分泌干扰效应存在差异,已有研究发现,全氟化合物的毒代动力学特性受官能团影响较大,且具有浓度依赖性[40]㊂本文中PFBS对斑马鱼体内VTG含量的影响与程艳等[30]研究的PFOS对斑马鱼VTG 含量变化的影响基本一致,存在剂量-效应关系㊂此外,有研究表明全氟十二酸(perfluorododecanoic第5期梁宏仪等:典型短链全氟替代品PFBA及PFBS对斑马鱼的内分泌干扰效应109㊀acid,PFDoA)和全氟己酸(perfluorohexanoic acid,PF-HxA)通过引起斑马鱼甲状腺功能障碍,干扰甲状腺激素合成,导致斑马鱼幼鱼生长发育迟缓,具有明显的内分泌干扰效应[41]㊂本文研究的2种全氟替代品PFBA和PFBS分别与PFOS㊁PFBA和PFDoA㊁PF-HxA具有相同的基础官能团(支链或直链同分异构体)和相似的基础结构(极其稳定的碳氟键),由此推测,与PFDoA㊁PFHxA相同,PFBA和PFBS通过抑制斑马鱼的甲状腺激素生成,表现出明显甲状腺干扰效应㊂通信作者简介:张亚辉(1979 ),女,博士,副研究员,主要研究方向为生态毒理及风险评估㊂参考文献(References):[1]㊀Olsen G W,Burris J M,Ehresman D J,et al.Half-life ofserum elimination of perfluorooctanesulfonate,perfluoro-hexanesulfonate,and perfluorooctanoate in retired fluoro-chemical production workers[J].Environmental HealthPerspectives,2007,115(9):1298-1305[2]㊀Taniyasu S,Kannan K,So M K,et al.Analysis of fluoro-telomer alcohols,fluorotelomer acids,and short-andlong-chain perfluorinated acids in water and biota[J].Journal of Chromatography A,2005,1093(1-2):89-97[3]㊀Lin H J,Taniyasu S,Yamazaki E,et al.Per-and polyflu-oroalkyl substances in the air particles of Asia:Levels,seasonality,and 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转基因斑马鱼实验
转基因动物(transgenic animal)是指基因组中整合有外源基因的一类动物,整入动物基因的外源基因被称为转基因(transgene)。
嵌合体动物(chimera mosaic animal)是只有部分组织细胞的基因组中整合有外源基因的动物,称为嵌合体动物(chimera mosaic animal)。
这类动物只有当外源基因整合入的“部分组织细胞”恰为生殖细胞时,才能将其携带的外源基因遗传给子代,一般用胚胎干细胞法或逆转录病毒载体法制备的第一代转基因动物均为嵌合体动物,而显微注射法得到的第一代转基因动物中,也有20%为嵌合体动物。
转基因动物是指动物所有细胞均整合有外源基因,则具有将外源基因遗传给子代的能力,通常被称为转基因动物。
转基因动物技术是常规分子生物学技术的延伸和拓展,它不仅为人们研究生命科学提供了一个更有效的工具,而且随着转基因动物技术的发展,转基因产品将会广泛渗透到医疗、卫生、农产品和食品中。
转基因技术是生物学领域最新重大进展之一,已能渗透到生物学、医学、畜牧学等学科的广泛领域。
转基因动物已成为探讨基因调控机理、致癌基因作用和免疫系统反应的有力工具。
同时人类遗传病的转基因动物模型的建立,为遗传病的基因治疗打下坚实的理论和实验基础。
转基因技术涉及外源基因的组建、载体、受体、基因导入技术、供转基因胚胎发育的体外培养系统和宿主动物等方面的内容。
鱼类是脊椎动物中最丰富多样性的类群,估计达30000 种。
这种多样性反映在诸如形态、行为、生殖、发育、世代时间和对环境的耐受等各种特征的广泛差异,从而使各种转基因鱼模型的常规制作既是挑战,又是机遇。
有的鱼类的卵是透明的,能直接对发育进行监察,有的情况下对活体内报告基因的表达进行判断。
有些鱼的种类还可能进行其他的遗传操作来诱导单倍体、三倍体和纯合子产雌品系。
尽管鱼的种类很多,但作研究用的却要少的多。
因为野生种群的持续减少,为帮助满足高质量蛋白质需要,水产养殖较常用鱼是鲶鱼、虹鳟鱼、罗非鱼、大西洋鲑和鲤鱼。
斑马鱼的分子遗传学和发展生物学
斑马鱼的分子遗传学和发展生物学斑马鱼是一种广泛应用于生命科学研究的实验动物,其分子遗传学和发展生物学方面的研究也在近年来得到了越来越多的关注。
本文将就斑马鱼的分子遗传学和发展生物学展开探讨,并介绍一些与斑马鱼的遗传和发展相关的最新研究成果。
一、斑马鱼在分子遗传学研究中的应用斑马鱼的优良性状和易于养殖的特性使其成为一种广泛应用于遗传学研究的实验动物。
通过对斑马鱼的遗传变异进行研究,科学家们可以更好地理解遗传基因在生命过程中所起的作用,探究出疾病及先天性缺陷等相关的遗传机制。
斑马鱼的遗传学研究主要集中在以下几个方面:1. 遗传突变的筛选:通过人工诱导斑马鱼体内的遗传突变,科学家们可以发现和分离出突变体。
这些突变体可用于研究特定性状的遗传基础,例如生长、光感、发育等。
2. 基因敲除:科学家们可以利用基因敲除技术将目标基因在斑马鱼体内完全或部分剔除,观察这种变化对斑马鱼的发育和行为的影响。
这些敲除技术对生物医学领域的疾病基因的研究有着重要的作用。
3. 突变基因的研究:对突变基因的研究,不仅有助于探究突变基因对于斑马鱼的发育和特定性状的影响,也能为相关人类疾病的基因治疗提供理论依据。
二、斑马鱼在发展生物学研究中的应用斑马鱼发育速度快,上气道较为完善,幼体易于人工控制和操作,因此成为了发展生物学及遗传学研究中广泛应用的试验模型。
通过对斑马鱼的发育过程进行研究,我们可以更好地理解生命过程中的分子信号转导和细胞发育及分化的机制。
目前斑马鱼在发展生物学研究中主要应用于以下几个方面:1. 胚胎发育轨迹的研究:通过对斑马鱼的胚胎发育轨迹进行研究,科学家们可以更好地探究胚胎的发育过程,发现一些新的分子信号、基因调控等。
2. 器官发生和功能的研究:斑马鱼在发育初期各个器官的生长、发育过程十分显著,可供研究者更好地探究器官形态和功能发生的相关机制,比如对心血管系统、神经系统的研究。
3. 模式生物的病因学研究:通过对斑马鱼的转基因研究,科学家们可以发现这些基因对于发育和生殖的作用,还可以发掘相关基因和疾病之间的相关性。
壬基酚和双酚A对雄性斑马鱼(Danio rerio)卵黄蛋白原mRNA的诱导效应
Sc o l fLieSce c , s iaNo ma iest, a g a 2 0 6 h o f in e EatChn r l o Unv riy Sh n h i 0 0 2 Re ev d e ray 0 8 c ie 1F b r 2 0 u a c p e ac 0 8 c e t 1M rh2 0 d
5 0 gL 0  ̄ .~:B A:5 、1 0 5 、5 0 0 0 gL ,V G mR P 0 0 、2 0 0 、1 0  ̄ . ) T NA表 达量 均显著 增加 ,V G mRN 表达量 与暴 露浓 度 T A 具有 明显 的剂量 . 效应 关系.在 1 d的暴露 期 内 ,随着 暴露 时间 的延 长 ,VT NA 表达 量均显 著增加 ,V G mR A 0 G mR T N 表 达量 与暴露 时间呈 明显 的时 间. 应关 系 ; 止暴露 后 , T NA表 达量迅 速下 降 , 2诱导 的表达 消失得 最快(d , 效 停 V G mR E 4)
Ab t c:n u e f cs f1 ̄et do ( 2, o yp e o (P a dbshn l (P ) nvt lgnn( T mR l sr tId cd e et o 7 - r ilE )n n l n lN ) n i eo— B A o il ei V G) NA i ma a sa h p A eo n e
第3 , 期
壬基酚和双酚 A对雄 性斑 马鱼( noJ D卵黄蛋 白原 Da i ) P . mR NA 的诱导效应
黄 晔 ,任 华 ,孙 竹 筠 ,周 忠 良
斑马鱼调控早期生殖细胞发育的分子机制研究
斑马鱼调控早期生殖细胞发育的分子机制研究斑马鱼是一种被广泛应用于生命科学研究的试验动物,因为其繁殖能力、生长速度、消化系统的相似性和其生命早期发育的透明性。
近年来,随着对斑马鱼基因组的解析,越来越多的科学家选择斑马鱼作为研究对象来深入了解一系列生物学问题。
其中,斑马鱼调控早期生殖细胞发育的分子机制是生命科学界热点之一。
早期生殖细胞是人和动物体内的细胞群体,它们是性生殖的先驱细胞,在胚胎发育过程中形成生殖系统,最终发育成为精子或卵子。
早期生殖细胞发育异常会导致生殖系统的疾病和不育。
斑马鱼之所以成为研究早期生殖细胞发育的理想模式动物,是因为它们早期生殖细胞的发育过程与人类非常相似。
随着分子生物学的迅猛发展,越来越多的分子机制类似于信号调节途径和转录调控元件等被揭示。
这些分子机制调节着早期生殖细胞如何分化定位和是否能成功发育成为精子或卵子。
以下就让我们一起来了解一些调控早期生殖细胞发育的分子机制。
首先,转录因子是调节早期生殖细胞发育的关键因素之一。
转录因子是一种能够在基因排列中寻找目标基因并结合其编码的DNA序列,调控基因表达的分子。
在斑马鱼中,转录因子一般通过维持干细胞免疫表型、调控性别决定和维持早期生殖细胞细胞群的定位等方面发挥作用。
典型反例包括:在统治了自我更新和分裂决策的转录因子nanog的缺失下,斑马鱼早期生殖细胞无法生成。
其次,信号通路是调控早期生殖细胞发育的另一种重要因素。
信号通路是一组分子性的细胞内通讯系统,在细胞内部调节各种生物过程。
在斑马鱼中,信号通路在早期生殖细胞发育中扮演着极其重要的角色。
例如,Wnt信号通路在斑马鱼中调节着早期生殖细胞的迁移和分裂。
这个通路一旦被打乱,就会导致早期生殖细胞的错位迁移和失去其功能,甚至最终导致细胞死亡。
此外,在性染色体上寻找的性别决定因素(即X和Y染色体)也是调节早期生殖细胞分化的关键。
在斑马鱼中,sexl基因编码雄性特定的启动子结合转录因子,在早期生殖细胞发育阶段发挥作用。
斑马鱼一种母源凝集素基因zfol的原核表达和抗体制备分析
安徽农学通报,Anhui Agri.Sci.Bull.2013,19(06)斑马鱼一种母源凝集素基因zfol的原核表达和抗体制备分析杜嫚王红莹(中南民族大学生命科学学院,湖北武汉430074)摘要:zfol是斑马鱼的一种母源凝集素基因。
从斑马鱼胚胎中提取RNA,应用RT-PCR从斑马鱼中得到zfol的基因片段,重组入原核表达载体pEASY-E2中得到重组质粒,并测序鉴定其序列的正确性,将重组质粒转化到大肠杆菌BL21中诱导表达,并纯化蛋白,利用纯化的重组蛋白为抗原免疫兔子,制备斑马鱼母源凝集素Zfol蛋白的多克隆抗体,利用Western-blot方法检测抗体特异性,得到特异的多克隆抗体,为进一步研究母源凝集素基因zfol的功能奠定了基础。
关键词:斑马鱼;zfol;原核表达;多克隆抗体中图分类号S965.299文献标识码B文章编号1007-7731(2013)06-14-03A Maternal Lectin Zfol Prokaryotic Expression and Preparation of Antibody in ZebrafishDu man et al.(South-Central University For Nationalities of Life Sciences,Wuhan430074,China)Abstract:Zfol is a maternal lectin gene of zebrafish.In this study,the total RNA was isolated from the zebrafish. The zfol gene fragment was amplified by RT-PCR and subcloned into a prokaryotic expression vector pEASY-E2. Then transformed the recombinant plasmid into E.coli BL21.The recombinant protein was purified to prepare polyclonal antibody.The purified recombinant protein was used to immunize rabbits for production of polyclonal antibodies against the protein of zfol gene and generated the polyclonal antibody with identification by Western blot method.The specific polyclonal antibody was obtained,and it would be used to the functional assay.Key words:Zebrafish;Zfol;Prokaryotic expression;Polyclonal antibody免疫系统是机体执行免疫应答及免疫功能的一个重要系统,保卫机体免受疾病的危害,免疫系统以基本的免疫系统(以酶的形式存在于细菌中免受噬菌体感染)或者复杂的免疫系统(人体内)存在于所有生物体中。
斑马鱼的胚胎发育与影响因素
鲁东大学生命科学学院学院20 10 -20 11 学年第 二 学期《 发育生物学 》课程论文 课程号:2522080任课教师 刘泽隆 成绩 论文题目:(可指定题目,也可说明题目范围。
)斑马鱼的发育及其发育的影响因素论文要求:(对论文题目、内容、行文、字数等作出判分规定。
) 1. 论文题目:准确得体,简短精炼,醒目2. 摘要:文字简练,字数不超过正文的5%;关键词不少于三个,关键词之间用分号间隔3. 正文:内容充实,论据充分、可靠,论证有力,主题明确语言流畅,条理清晰,字数不少于3000字4.字体:摘要、关键词宋体5号字;题目黑体三号字;正文宋体四号字 10分 教师评语:教师签字:年 月 日斑马鱼的发育及其发育的影响因素摘要:斑马鱼(zebra fish),又名蓝条鱼、花条鱼、斑马担尼。
斑马鱼由于个体小,养殖花费少,能大规模繁育,且具许多优点,经过30多年的研究应用和系统发展,已有约20个斑马鱼品系,斑马鱼基因数据库里有相关斑马鱼的资料可供查询和下载,方便了研究。
本文主要介绍了斑马鱼的发育过程以及葡萄糖溶液的浓度,温度,TCDD 对胚胎发育的影响。
Abstract :Zebra fish because of the individual small, breeding cost less, can breed, and with many large scale advantage, after 30 DuoNian of research and application and development of the system already had about 20 zebra fish strain, zebra fish genes related data in the material available for inquires zebra fish and download, convenient research. This paper mainly introduces the development process and zebra fish glucose solution concentration, temperature, the influence of TCDD for embryonic development.关键词:斑马鱼;发育;葡萄糖;溶液浓度;温度;TCDD一、斑马鱼简介斑马鱼(zebra fish),又名蓝条鱼、花条鱼、斑马担尼鱼。
分析GFP-Lc3和GFP-Gabarap转基因斑马鱼胚胎中的自噬活动
分析GFP-Lc3和GFP-Gabarap转基因斑马鱼胚胎中的自噬活动摘要:自噬可介导大量胞内组分在溶酶体中的降解。
在动物胚胎发育过程中,卵黄蛋白的迅速降解和受精卵蛋白的合成导致胞内各结构的成型和细胞的分化。
斑马鱼是一种用来研究自噬的很独特的系统——部分是因为相对于其它生物,斑马鱼的胚胎发育迅速。
斑马鱼在技术上的优势使其特别适合于进行包括高通量药物筛查在内的各类研究。
为了研究斑马鱼体内的自噬,我们找到了2个斑马鱼Atg8基因的同源基因——lc3和gabarap,并培育出了表达连接有GFP标签的上述2种蛋白质的2个转基因斑马鱼品系。
与酵母的Atg8和哺乳动物的LC3蛋白类似,斑马鱼Lc3蛋白的翻译后修饰也是从胚胎发育的咽胚期开始的。
我们观察到在斑马鱼胚胎中有高水平的自噬活动,而且这种自噬活动可以被TOR抑制剂雷帕霉素或钙蛋白酶抑制calpeptin进一步上调。
另外,自噬也会诱导斑马鱼Gabarap在溶酶体中的累积。
因此,我们建立了一种便捷的斑马鱼工具来分析活体在胚胎发育过程中的自噬活动。
关键词:胚胎发育;溶酶体;溶酶体探针;蛋白质靶向作用;应激简介:自噬是胞内发生的一种降解过程,它可以将胞质内的成分转运到溶酶体中。
自噬有多种形式,包括巨自噬、微自噬和分子伴侣介导的自噬。
研究的最充分的是巨自噬,本文中将以“自噬”指代“巨自噬”。
在自噬过程中,围绕着要降解的胞内容物可形成双膜结构的囊泡——被称为自噬体。
自噬体随后与溶酶体融合,融合后自噬体内膜降解,其内容物随后被水解酶降解,降解后的大分子物质被释放回胞质中以作为细胞的养料。
对自噬的研究是很重要的,因为自噬在人体的健康和病理过程(如主动免疫防御、抗原呈递、肿瘤抑制、心血管疾病、胃肠道疾病、神经系统退行性疾病和人体的寿命)中均发挥作用。
对酿酒酵母进行高通量的突变筛查发现了大约31个与自噬有关的基因(ATG 基因),这些基因中的多个在哺乳动物中都有其对应的同源基因。
双酚AF对雄性斑马鱼卵黄蛋白原水平与芳香化酶基因表达的影响
双酚AF对雄性斑马鱼卵黄蛋白原水平与芳香化酶基因表达的影响陈亚文;杨洋;唐天乐;唐文浩【期刊名称】《生态毒理学报》【年(卷),期】2015(010)006【摘要】双酚AF(4,4'-六氟-2-二酚,BPAF)对生物有机体具有内分泌干扰作用。
为研究低剂量BPAF对水生生物的效应,本研究选择成年雄性斑马鱼为研究对象,考察了0.005、0.05和0.5 mg•L-13种浓度BAPF暴露30 d对血浆中卵黄蛋白原(VTG)含量、2种卵黄蛋白原基因(vtg-1和vtg-3)表达和2种芳香酶基因(cyp19a 与cyp19b)表达的影响。
结果表明:在0.005 mg•L-1浓度暴露30 d后,血浆中VTG含量显著升高,随着暴露浓度的升高,促进作用不显著;BPAF暴露对不同组织中的4种基因存在不同的影响,0.005 mg•L-1 BPAF暴露可诱导脑部cyp19b、肝脏中cyp19a和性腺中vtg-1、vtg-3和cyp19b基因表达;0.5 mg•L-1 BPAF暴露可导致肝脏中vtg-1、vtg-3、性腺中cyp19a等基因显著上调。
实验结果表明,BPAF具有雌性激素样效应,可诱导雄性斑马鱼体内部分组织卵黄蛋白原基因和芳香酶基因的表达。
BPAF可引起斑马鱼血浆中的VTG含量的上升,从而干扰由VTG所参与的下丘脑-垂体-性腺轴与免疫系统的正常生理过程。
【总页数】8页(P320-327)【作者】陈亚文;杨洋;唐天乐;唐文浩【作者单位】海南大学环境与植物保护学院,海口570228; 海南大学海口市环境毒理学重点实验室,海口570228;海南大学环境与植物保护学院,海口570228;海南大学海口市环境毒理学重点实验室,海口570228;海南大学海口市环境毒理学重点实验室,海口570228; 海南医学院,海口571101;海南大学环境与植物保护学院,海口570228; 海南大学海口市环境毒理学重点实验室,海口570228【正文语种】中文【中图分类】X171.5【相关文献】1.双酚A替代物对雄性斑马鱼性激素及卵黄蛋白原水平的影响 [J], 杨倩;杨先海;刘济宁;王蕾;陈英文;沈树宝2.双酚AF胁迫对雄性斑马鱼成鱼甲状腺组织及激素水平的影响 [J], 唐天乐;杨洋;陈亚文;朱小乔;唐文浩;刁晓平3.壬基酚和双酚A对雄性斑马鱼(Danio rerio)卵黄蛋白原mRNA的诱导效应 [J], 黄晔;任华;孙竹筠;周忠良4.围生期双酚A暴露对断乳期雄性子代脑芳香化酶表达的影响 [J], 龙冬梅;程薇波;张浩;吴德生5.双酚A诱导雄性中国林蛙肝细胞雌激素受体表达和卵黄蛋白原合成 [J], 白瑶;张育辉;翟丽丽;李忻怡;杨君;洪燕燕因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
金雀异黄素诱导斑马鱼肝细胞合成VTG的作用机理研究的开题报告
金雀异黄素诱导斑马鱼肝细胞合成VTG的作用机理研究的开题报告一、研究背景和意义虽然斑马鱼不是一种经济性的鱼类,但其作为动物模型广泛应用于药物筛选、疾病模型和基因功能研究等方面。
其中,肝脏是斑马鱼体内合成蛋白的主要器官。
VTG(vitellogenin)是卵黄蛋白前体,也是激素载体蛋白,在生殖过程中发挥重要作用。
因此,研究斑马鱼肝细胞合成VTG的机理,有助于深入了解斑马鱼的生理机制,并为药物筛选和疾病治疗提供理论指导。
二、研究内容和方法本研究旨在探究金雀异黄素(4-nonylphenol,NP)对斑马鱼肝细胞合成VTG的诱导作用及其机理。
具体研究内容和方法如下:1. 研究物种和素材:选用斑马鱼成年雄鱼,采用肝细胞原代培养的方法获取斑马鱼肝细胞,鉴定肝细胞是否纯化。
2. 实验分组:将培养的斑马鱼肝细胞分为对照组和实验组。
对照组仅添加培养基,实验组添加金雀异黄素(NP),并设3个浓度梯度(10,50,100μM)。
3. 检测VTG合成量:通过ELISA检测不同浓度NP处理下的斑马鱼肝细胞合成VTG的量。
4. 检测激素受体含量:Western blot和RT-PCR方法鉴定斑马鱼肝细胞内的雌激素受体(ER)和雌激素受体β(ERβ)表达水平,并验证NP是否能与两种激素受体结合。
5. 统计分析:使用SPSS软件对实验数据进行方差分析和t检验,统计每组的均值、标准差和显著性水平。
三、预期研究成果及意义本研究预期可以得到以下成果:1. 确定NP处理斑马鱼肝细胞能够诱导VTG合成的最优浓度。
2. 证实斑马鱼肝细胞内存在ER和ERβ,且NP可以结合两种激素受体诱导VTG合成。
3. 建立斑马鱼肝细胞诱导VTG合成的体外培养模型,为进一步探究VTG的生物学功能提供了条件。
该研究对深入了解斑马鱼生物学、探索新型药物筛选和疾病治疗方法具有重要意义。
DBP和DEHP对斑马鱼生长发育和生殖系统的影响
4
温州医学院硕士学位论文
4.细胞凋亡
各浓度组随机挑选12枚正常的胚胎至6孔板中。染毒18h(6hpf-24hpf)后, 将胚胎放在有0.5mg/mL蛋白酶E溶液的培养皿中,在室温下放置8分钟。脱膜
后的胚胎用51.tg/mL吖啶橙溶液在暗室中染色lh,然后用O.04 mg/mL的MS222
麻醉5min,置载玻片上于荧光显微镜下镜检拍照。
post-fertilization.Embryos were then transferred
clean system water and maintained until 1 20hp£
Embryo cell apoptosis To visualize embryo cell death,To obtain dechorionated embryos after 1 8 h of
distributed into each well filled with 200}tL embryo medium in the
test solution of
each 96一well plate.The observations of zebrafish development were made directly in
incubated witll 5 l工g/ml acridine orange dissolved in in the
EM for
1 h at room temperature
dark.The
embryos were then washed with EM three times for 5 min each.
关键词:斑马鱼;DBP:DEHP;发育毒性;染毒窗口;行为;精子活力
斑马鱼原肠胚期的深层细胞与卵黄合胞体层
斑马鱼原肠胚期的深层细胞与卵黄合胞体层
黄蓓
【期刊名称】《动物学杂志》
【年(卷),期】1995(30)5
【摘要】用Brdu-Anti-Brdu细胞免疫化学法来标记斑马鱼原肠期处于S-期分裂球的细胞核,在荧光显微镜下通过对整体鱼卵的观察,清楚地显示出了硬骨鱼所特有的深层细胞及卵黄合胞体层的存在。
与大而圆、相对分散且在迁移中不断分裂的深部细胞相比,外围扁平紧凑的上皮细胞在原肠期开始后的分裂方面的活动则较少,而主要是细胞的伸长增大运动。
另外,本实验还证明了卵黄细胞核出现于囊胚晚期,并与非卵黄颗粒的,不参加卵裂的细胞质共同形成多核的卵黄合胞体层,此种状态一直维持到原肠作用的结束。
【总页数】4页(P17-20)
【关键词】斑马鱼;原肠期;深层细胞;卵黄合胞体
【作者】黄蓓
【作者单位】安徽大学生物系
【正文语种】中文
【中图分类】Q959.402
【相关文献】
1.双酚A替代物对雄性斑马鱼性激素及卵黄蛋白原水平的影响 [J], 杨倩;杨先海;刘济宁;王蕾;陈英文;沈树宝
2.斑马鱼原肠胚细胞运动 [J], 张霆;莫显明
3.载脂蛋白C1调控斑马鱼原肠胚形成中的外包运动 [J], 汪洋;周莉;李志;李文华;桂建芳;
4.苯醚甲环唑对斑马鱼胚胎和卵黄囊仔鱼阶段的短期毒性试验 [J], 宋伟华;宗照飞;张燕;姜辉;瞿唯钢;刘茜
5.苯氧威对斑马鱼不同发育阶段急性毒性及胚胎卵黄囊仔鱼阶段慢性毒性作用 [J], 孙兴泽;王成菊;李学锋;郑明奇;邱立红
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EE2对稀有鮈鲫和斑马鱼幼鱼体内卵黄蛋白原诱导的比较
EE2对稀有鮈鲫和斑马鱼幼鱼体内卵黄蛋白原诱导的比较廖涛;徐盈;钟雪萍;梁勇;王剑伟【期刊名称】《水生生物学报》【年(卷),期】2005(029)005【摘要】利用卵黄蛋白原(Vtg)作为类雌激素污染的生物标志物,比较研究了不同浓度的17α-乙炔基雌二醇(EE2)对斑马鱼(Brachydanio rerio)和稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)幼鱼体内Vtg的诱导.研究结果表明:5ng/L,20ng/L和100ng/LEE2分别暴露5d后,稀有鮈鲫幼鱼体内的Vtg即可显著诱导,并且其含量随暴露时间的增加而增加,在暴露15d时达到最大值;而斑马鱼幼鱼虽然100ng/L EE2暴露5d时可显著诱导体内Vtg的生成,但20ng/L EE2在暴露10d后,5ng/L EE2在暴露15d后,才可显著诱导斑马鱼体内Vtg的生成.这一结果说明EE2暴露下对稀有鮈鲫体内Vtg的诱导要比斑马鱼敏感.【总页数】5页(P513-517)【作者】廖涛;徐盈;钟雪萍;梁勇;王剑伟【作者单位】中国科学院水生生物研究所,淡水生态与生物技术国家重点实验室,武汉,430072;中国科学院水生生物研究所,淡水生态与生物技术国家重点实验室,武汉,430072;中国科学院水生生物研究所,淡水生态与生物技术国家重点实验室,武汉,430072;中国科学院水生生物研究所,淡水生态与生物技术国家重点实验室,武汉,430072;中国科学院水生生物研究所,淡水生态与生物技术国家重点实验室,武汉,430072【正文语种】中文【中图分类】Q176【相关文献】1.饵料对稀有鮈鲫幼鱼和成鱼生长的影响及摄食优化策略研究 [J], 王绿平;赵华清;殷浩文2.三唑酮对斑马鱼和稀有鮈鲫不同生长阶段的急性毒性比较 [J], 蒋金花;吴声敢;陈江滨;吴长兴;蔡磊明;赵学平3.氰戊菊酯对斑马鱼和稀有鮈鲫不同生命阶段的毒性效应 [J], 蒋金花;陈江滨;吴声敢;俞瑞鲜;王彦华;苍涛;蔡磊明;赵学平4.17α-甲基睾酮对稀有鮈鲫幼鱼性腺发育与血清卵黄蛋白原水平的影响 [J], 刘阿朋;查金苗;王子健;王卫民5.饵料中类雌激素对稀有鮈鲫体内VTG的诱导 [J], 廖涛;张晓岭;肖潇;程薇;徐盈因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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斑马鱼卵黄原蛋白受体的功能分析
斑马鱼卵黄原蛋白受体的功能分析
摘要:
斑马鱼(Danio rerio)作为一种重要的实验动物模型,近年
来在生命科学研究中越来越受到关注。
卵黄原蛋白是斑马鱼早期发育过程中的关键调控因子,起着重要的生物学功能。
本文通过系统性的功能分析,探讨了斑马鱼卵黄原蛋白受体在胚胎发育、胚胎毒理学等方面的功能机制,为进一步深入研究斑马鱼卵黄原蛋白受体的作用提供了理论依据。
关键词:斑马鱼,卵黄原蛋白受体,胚胎发育,胚胎毒理学,功能分析
引言
在生物体早期发育过程中,卵黄原蛋白扮演着极为重要的角色,其中一类卵黄原蛋白是通过卵黄原蛋白受体介导结合和内化起作用的。
斑马鱼作为一种优秀的实验动物模型,卵黄原蛋白受体在斑马鱼的胚胎发育中起着非常重要的作用。
本文将重点从斑马鱼卵黄原蛋白受体的功能出发,探讨其在胚胎发育和毒理学过程中的生物学作用和机制。
一、胚胎发育中的功能
1. 体轴形成
斑马鱼胚胎的体轴形成过程包括胚中胚层的形成和胚胎体轴的形成。
通过实验观察发现,卵黄原蛋白受体的存在能够影响斑马鱼的胚中胚层形成,从而影响体轴形成的过程。
2. 胚胎发育的调控
卵黄原蛋白受体对斑马鱼胚胎发育中多个关键调控因子的表达进行了调控。
例如,在胚胎脊椎骨发育过程中,卵黄原蛋白受
体能够调控促细胞分化和生长因子的表达,从而影响脊椎骨的发育。
3. 神经发育
卵黄原蛋白受体在斑马鱼神经发育中发挥着重要作用,它通过调控神经营养因子的表达和神经元的生成,影响神经元的迁移和突触形成。
二、胚胎毒理学的功能
1. 胚胎毒理学研究需求
胚胎毒理学是一门研究外界物质对胚胎发育影响的学科。
斑马鱼由于其繁殖周期短、胚胎发育透明等特点,被广泛应用于胚胎毒理学研究中。
卵黄原蛋白受体能够与一些有机或无机化合物结合,从而影响斑马鱼的胚胎发育过程。
2. 卵黄原蛋白受体对毒物的敏感性
卵黄原蛋白受体作为特异性受体,对毒物的敏感性较高,能够很好地反应斑马鱼胚胎对毒物的毒性效应。
3. 调控毒物代谢
卵黄原蛋白受体能够影响斑马鱼胚胎的代谢过程,调控着毒物在胚胎中的富集和排泄。
结论
斑马鱼卵黄原蛋白受体在胚胎发育和毒理学方面起着重要的功能。
通过对其功能的深入分析,有助于更深入地理解其调控机制。
另外,斑马鱼作为一个重要的实验动物模型,对于研究人类疾病和药物筛选也具有重要的价值。
因此,进一步研究斑马鱼卵黄原蛋白受体的作用机制,有助于揭示其在生物学过程以及疾病发生发展中的潜在作用
综上所述,斑马鱼卵黄原蛋白受体在胚胎发育和毒理学方面发挥着重要的功能。
它对骨骼、神经和心血管系统的发育起着调控作用,并且对外界毒物的敏感性较高,能够反应斑马鱼胚胎对毒物的毒性效应。
此外,卵黄原蛋白受体还能够调控毒物的代谢过程,影响毒物在胚胎中的富集和排泄。
进一步研究卵黄原蛋白受体的作用机制将有助于深入了解其在生物学过程和疾病发生发展中的潜在作用,同时也有助于利用斑马鱼作为实验动物模型来研究人类疾病和药物筛选。