我的研究项目探讨了 hmx3a 在斑马鱼脊髓发育中的作用。hmx3a 是一个转录因子基因,这意味着它编码的转录因子蛋白能够结合 DNA 的特定区域,并通过促进或阻止 RNA 聚合酶将 DNA 转录成 mRNA 来促进或抑制其表达。之前的实验室研究已经证实,hmx3a 是斑马鱼脊髓中背部 dI2 中间神经元亚群正确分化所必需的。更具体地说,hmx3a 表达的降低或抑制与 dI2 细胞中神经递质的命运从兴奋性转变为抑制性有关。正常(野生型)dI2 细胞通过释放兴奋性/谷氨酸能化学神经递质进行通讯,这会增加接收细胞产生动作电位的可能性。而转换为抑制性神经递质表达(GABA 能或甘氨酸能)则会降低突触后细胞产生动作电位的可能性。由于神经递质表达的改变,我们预测 dI2 细胞不再在神经回路中正常发挥作用,这将对中枢神经系统内的感觉知觉产生重大影响。
在成人生物体中灭活基因功能的能力对于研究诸如再生和行为等生物学过程至关重要。这是通过工程化等位基因来实现的,该等位基因可以使用CRE重组酶有条件地灭活,然后使用药物诱导的CRE重组酶灭活基因功能。最近的一些研究清楚地表明,工程在斑马鱼中的有条件等位基因的可行性。同时,实现足够程度的重组以诱导完全丧失功能的丧失仍然是一个主要限制。在此,我们通过设计由斑马鱼β-Actin2基因的内含子增强子的斑马鱼泛素启动子组成的重组泛素启动子UBB R来解决这一限制。使用PHIC31介导的靶向集成,我们证明了UBB R在所有胚胎和幼虫阶段测试的UBB R显然均优于父母启动子以及目前可用的无处不在的Creer T2驱动线。此外,我们生成的UBB R:CRER T2驱动线使成人斑马鱼心中的Floxed等位基因几乎完全失活。最后,我们证明了我们的UBB R启动子在其他基因组基因座集成时会保留高活性,从而使其独特地适合于斑马鱼的所有阶段的转基因表达。
收稿日期 : 2023-05-22 基金项目 : 广东省大学生创新创业训练计划项目 (S202010566005); 国家自然科学基金青年基金 (31702347) 作者简介 : 王思进 (2000—), 男 , 本科生 , 主要从事渔业资源生物学研究 。 E-mail:1362882982@qq. com 通信作者 : 侯 刚 (1982—), 男 , 副教授 , 博士 , 主要从事南海鱼类早期资源研究 。
摘要虽然斑马鱼正在成为研究人类疾病的新模型系统,但仍缺乏一种有效的方法来产生高效率的精确点突变。在这里,我们表明基本编辑者可以在没有其他不必要的靶向突变的情况下生成具有高效率的C-T点突变。此外,我们还建立了一个新的编辑变体,以识别NAA原始探针相邻基序,从而扩大了斑马鱼中的基本编辑可能性。使用这些方法,我们首先在CTNNB1基因中产生了基本变化,模仿了已知的人类基因的突变,从而导致内源性Wnt信号传导的组成型激活。此外,我们精确地针对了包括癌症相关的几个基因,包括CBL。使用了最后一个目标,我们创建了一个新的斑马鱼矮人模型。一起,我们的发现扩大了斑马鱼作为模型系统的潜力,允许新的方法调节细胞信号通路和人类遗传疾病相关突变的精确模型的生成。
哺乳动物的心脏再生能力有限,而斑马鱼具有非凡的再生。在斑马鱼心脏再生期间,内皮细胞可促进心肌细胞周期再入和肌肌的修复,但是负责促进损伤微环境有助于再生的机制仍未完全定义。在这里,我们将基质金属蛋白酶MMP14B识别为心脏再生的主管调节剂。我们确定了斑马鱼和小鼠心脏损伤引起的TEAD依赖性MMP14B内皮增强子,我们表明增强子是再生所必需的,这支持了MMP14B上游的河马信号的作用。最后,我们表明,小鼠中的MMP-14功能对于Agrin的积累很重要,Agrin是新生小鼠心脏再生的基本调节剂。这些发现揭示了促进心脏再生的细胞外基质重塑的机制。
哺乳动物的心脏再生能力有限,而斑马鱼具有非凡的再生。在斑马鱼心脏再生期间,内皮细胞可促进心肌细胞周期再入和肌肌的修复,但是负责促进损伤微环境有助于再生的机制仍未完全定义。在这里,我们将基质金属蛋白酶MMP14B识别为心脏再生的主管调节剂。我们确定了斑马鱼和小鼠心脏损伤引起的TEAD依赖性MMP14B内皮增强子,我们表明增强子是再生所必需的,这支持了MMP14B上游的河马信号的作用。最后,我们表明,小鼠中的MMP-14功能对于Agrin的积累很重要,Agrin是新生小鼠心脏再生的基本调节剂。这些发现揭示了促进心脏再生的细胞外基质重塑的机制。
胶质母细胞瘤(GBM)仍然是最恶性的原发性脑肿瘤,中位生存期很少超过2年。肿瘤性质和免疫抑制微环境是导致当前治疗方法反应率较差的关键因素。GBM相关的巨噬细胞(GAM)经常表现出可促进肿瘤进展的免疫抑制特征。但是,他们与GBM肿瘤细胞的动态相互作用仍然很熟悉。在这里,我们使用了患者衍生的GBM干细胞培养物,并结合了GAM-GBM共培养的单细胞RNA测序,并在正局主题斑马鱼异种移植模型中对GAM-GBM相互作用的实时监测进行实时监测,以洞悉细胞,分子和空间异质性。我们的分析表明,GBM诱导的GAM极地和吸引和激活GAM的能力(与患者生存相关的特征),GBM患者的定位异质性。差异基因表达分析,原始肿瘤样品的免疫组织化学以及斑马鱼中的敲除实验随后将LGALS 1鉴定为免疫抑制的主要调节剂。总的来说,我们的工作高光可以在临床上研究GAM-GBM相互作用
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1生物学和化学系统研究所 - 生物学信息处理,德国Eggenstein-Leopoldshafen的Karlsruhe技术研究所; 2英国伯明翰大学医学与牙科科学学院代谢与系统研究所,英国伯明翰; 3澳大利亚布里斯班昆士兰州分子生物科学研究所; 4雀巢卫生科学研究所SA,EPFL创新公园,瑞士洛桑; 5德国Eggenstein- Leopoldshafen的Karlsruhe理工学院自动化和应用信息学研究所; 6德国卡尔斯鲁厄的Karlsruhe技术研究所应用物理学研究所; 7伊利诺伊大学伊利诺伊大学乌尔巴纳·坎普恩恩(Urbana-Champaign)物理系; 8德国Eggenstein-Leopoldshafen的Karlsruhe技术研究所纳米技术研究所
在胚胎时期,神经元通信在建立具有神经元兴奋性的突触之前就开始了,此处称为胚胎神经兴奋性(ENE)。ene已被证明可以调节发展转录程序的展开,但是并非全部了解开发生物的全球后果。在这里,我们监测了Ze-Brafish胚胎端脑中的钙(Ca 2 1),作为ENE评估瞬时药理处理疗效增加或减少ENE的疗效的代理。在胚胎周期结束时增加或减少ENE分别促进了多巴胺(DA)神经元的数量减少或减少。这种多巴胺能规范的可塑性发生在斑马鱼幼虫的下降(sp)中,后6 d后(DPF)在相对稳定的VMAT2阳性细胞中。非巴氨基能VMAT2阳性细胞构成了可以由ENE募集的DA神经元的储备库的无静止的生物标记。调节ENE在处理结束后几天还影响了幼虫运动。尤其是,ENE从2 DPF的增加增加了幼虫在6 dpf时的超塑,让人联想到斑马鱼内跨表型报道了注意力不足多动障碍(ADHD)。这些结果为识别可能干扰ENE的环境因素以及研究将ENE与神经递质规范联系起来的分子机制提供了方便的框架。