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西伯利亚鲟Tbx3基因的克隆和表达分析

Zoological Research 2012年第2期33卷 158-164页

作者：张昊范纯新宋佳坤上海海洋大学海洋科学研究院海洋生物系统和神经科学研究所上海201306 上海海洋大学水产与生命学院上海201306

Tbx3基因是一类重要的转录因子,在形态发生和器官形成中发挥着重要作用。该文克隆了西伯利亚鲟Tbx3基因(AbTbx3)cDNA的全长序列,该cDNA全长2908bp,包含一个2166bp的开放阅读框,编码721个氨基酸的多肽。分析表明:AbTbx3和人Tbx3的T-box... 详细信息

Tbx3基因是一类重要的转录因子,在形态发生和器官形成中发挥着重要作用。该文克隆了西伯利亚鲟Tbx3基因(AbTbx3)cDNA的全长序列,该cDNA全长2908bp,包含一个2166bp的开放阅读框,编码721个氨基酸的多肽。分析表明:AbTbx3和人Tbx3的T-box结构域蛋白序列同源性达到95.2%,三维结构也具有高度的相似性。系统进化分析表明:AbTbx3与其他物种的Tbx3聚为一支,并在一个大的分支上与Tbx2聚类。半定量RT-PCR显示,AbTbx3基因从西伯利亚鲟囊胚早期即开始表达,且随着发育表达渐强,至尾芽早期表达量达到最大,随后稍有下降;在成体的眼、脑、鳃、肠、胸鳍和腹鳍中有表达,在肝、血液、心脏、肾和肌肉中均未检测到其表达。整体原位杂交表明,在37期和43期仔鱼的耳泡、后脑、松果体和后部脊索中表达量较高,同时在背鳍芽中也有表达。综上结果表明:西伯利亚鲟Tbx3与人Tbx3在结构上高度同源,在胚胎、仔鱼和成体中呈时空特异性表达。

关键词：西伯利亚鲟软骨硬鳞鱼 Tbx3 结构表达

Hedgehog参与西伯利亚鲟侧线机械和电感受器分化的初始证据

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水生生物学报 2017年第2期41卷 363-370页

作者：唐智娇范纯新王健宋佳坤上海海洋大学水产与生命学院上海201306 上海海洋大学海洋生物系统与神经科学研究所上海201306 上海海洋大学省部共建水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室上海201306

为揭示Hedgehog(Hh)信号与神经丘和壶腹器官分化的关系,研究以西伯利亚鲟(Acipenser baerii Brandt)为模型,首先对再生过程中的神经丘和壶腹器官的转录组进行比较分析,发现Hh信号通路关键基因(Shh、Patched 1)在两类感受器中差异表达,... 详细信息

为揭示Hedgehog(Hh)信号与神经丘和壶腹器官分化的关系,研究以西伯利亚鲟(Acipenser baerii Brandt)为模型,首先对再生过程中的神经丘和壶腹器官的转录组进行比较分析,发现Hh信号通路关键基因(Shh、Patched 1)在两类感受器中差异表达,且它们的表达在再生过程中呈现动态性。然后用环巴胺(Cyclopamine,Hh信号抑制剂)处理西伯利亚鲟胚胎(st29),用扫描电镜和FM1-43荧光染色对西伯利亚鲟仔鱼(st43-st44)分析发现环巴胺显著抑制了壶腹器官的发育。整体原位杂交表明,Shh、Patched1、Smoothened、Gli2在腹面侧线区域的表达受到了环巴胺的抑制。以上结果暗示Hh信号通路与神经丘和壶腹器官的发育有关,推测Hh信号在神经丘和壶腹器官的分化过程中起到了重要作用。

关键词：西伯利亚鲟神经丘壶腹器官 Hedgehog信号环巴胺

MsxC基因在斑马鱼肌间刺和大侧肌发育中的作用

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上海海洋大学学报 2022年第2期31卷 328-335页

作者：庞天抒车金远范纯新鲍宝龙上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室上海201306 上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心上海201306

肌间刺存在于有些真骨鱼类的肌间隔中,作为Hox基因家族成员,MsxC(muscle segment homeobox C)基因的表达模式与唇䱻肌间刺形成有一定的相关性。为了进一步探究MsxC基因在肌间刺形成中的作用,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,建立斑马鱼MsxC... 详细信息

肌间刺存在于有些真骨鱼类的肌间隔中,作为Hox基因家族成员,MsxC(muscle segment homeobox C)基因的表达模式与唇䱻肌间刺形成有一定的相关性。为了进一步探究MsxC基因在肌间刺形成中的作用,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术,建立斑马鱼MsxC基因纯合突变体(MsxC^(^(-/-)))。结果表明:与野生型斑马鱼相比,MsxC^(-/-)斑马鱼尾部的髓弓小骨和脉弓小骨平均缩短15%以上,差异极显著,而躯干部的肌间刺长度则无明显差异;MsxC^(-/-)斑马鱼大侧肌肌隔周围白肌细胞分布疏松,且排列混乱,越靠近尾部差异越明显;MsxC^(-/-)突变体红肌面积增大,越靠近尾部,红肌面积增大越明显,尾部红肌面积增大2.22%(P<0.01),而躯干靠前部位面积增大0.97%(P<0.05)。这表明,MsxC基因的缺失既影响了肌间刺的形成,同时也影响了大侧肌的发育。

关键词：斑马鱼 MsxC 肌间刺大侧肌 CRISPR/Cas9

1-苯基2-硫脲通过p53调控自噬活性来保护斑马鱼神经丘毛细胞

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2024年第1期54卷 79-85页

作者：秦彦筠范纯新王建上海海洋大学国家海洋生物科学国际联合研究中心上海201306 上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室上海201306

为了确定细胞自噬与毛细胞存活的关系,通过溶酶体标记物Lyso Tracker对神经丘的细胞自噬进行活体染色发现,斑马鱼(Danio rerio)经过苯基硫脲(PTU)处理后,其神经丘毛细胞Lyso Tracker信号强度增加,并伴随毛细胞数量增多和肿瘤抑制蛋白p5... 详细信息

为了确定细胞自噬与毛细胞存活的关系,通过溶酶体标记物Lyso Tracker对神经丘的细胞自噬进行活体染色发现,斑马鱼(Danio rerio)经过苯基硫脲(PTU)处理后,其神经丘毛细胞Lyso Tracker信号强度增加,并伴随毛细胞数量增多和肿瘤抑制蛋白p53基因(Tumor protein p53 gene,tp53)上调。为了阐明毛细胞的存活和保护机制,通过CRISPR/Cas9技术构建了tp53突变体斑马鱼,发现该基因突变后不会影响斑马鱼神经丘毛细胞的数量,但抑制了PTU对神经丘毛细胞自噬的促进,神经丘毛细胞不再增多。研究结果表明:PTU可以通过上调tp53基因的表达,促进斑马鱼侧线神经丘毛细胞的自噬活性,进而促进毛细胞的存活,为保护毛细胞奠定了重要基础。

关键词： tp53基因侧线系统毛细胞细胞自噬苯基硫脲

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Response properties of the electrosensory neurons in hindbrain of the white sturgeon,Acipenser transmontanus

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Neuroscience Bulletin 2011年第6期27卷 422-429页

作者：张旭光 Hendrik Herzog 宋佳坤王晓杰范纯新郭弘艺上海海洋大学海洋生物系统与神经科学研究所上海201306 波恩大学动物研究所

Objective The passive electrosense is a primitive sensory modality in the Chondrostei, which include sturgeon and paddlefish. Using electroreceptors, these fish detect the weak electric fields from other animals or geoelectric sources, and use this information for prey detection or other behaviors. The primary afferent fibers innervating the electroreceptors project to a single hindbrain target called the dorsal octavolateral nucleus （DON）, where the electrosensory information is first processed. Here, we investigated the electrophysiological properties of DON neurons. Methods Extracellular recording was used to investigate the response properties of DON neurons to dipole electric fields with different amplitudes and frequencies in the white sturgeon, Acipenser transmontanus. Results The DON neurons showed regular spontaneous activity and could be classified into two types： neurons with a low spontaneous rate （〈10 Hz） and those with a high spon- taneous rate （〉10 Hz）. In response to sinusoidal electric field stimuli, DON neurons showed sinusoidally-modulated and phase-locked firing. In addition, neurons showed opposite phase responses corresponding to the different directions of the dipole. Conclusion The response properties of DON neurons match the electrosensory biological function in sturgeon, as they match the characteristics of the electric fields of its prey.

关键词： electrosense sturgeon dipole single unit hindbrain

Sdf1-Cxcr4信号在斑马鱼后侧线系统发育中的作用

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2023年第11期53卷 79-86页

作者：周董华王承昊范纯新上海海洋大学国家海洋生物科学国际联合研究中心上海201306 上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室上海201306

为了探究Sdf1-Cxcr4信号在斑马鱼(Danio rerio)后侧线系统(Posterior lateral line system,PLLs)发育中的作用,本研究首先通过原位杂交发现斑马鱼cxcr4b在迁移的侧线原基-Ⅰ和原基-Ⅱ中表达,sdf1a在原基迁移路径上表达。进一步构建了由... 详细信息

为了探究Sdf1-Cxcr4信号在斑马鱼(Danio rerio)后侧线系统(Posterior lateral line system,PLLs)发育中的作用,本研究首先通过原位杂交发现斑马鱼cxcr4b在迁移的侧线原基-Ⅰ和原基-Ⅱ中表达,sdf1a在原基迁移路径上表达。进一步构建了由热激启动子控制的cxcr7b过表达转基因斑马鱼,在不同时间点过表达cxcr7b抑制Sdf1-Cxcr4信号。结果表明:相较于野生型斑马鱼,过表达cxcr7b的斑马鱼的原基-Ⅰ和原基-Ⅱ的迁移明显减慢。但体侧中线神经丘的腹部迁移、间生和针脚神经丘的形成不受过表达cxcr7b的影响。本研究为理解鱼类侧线系统发育调控和多样性产生奠定基础。

关键词：斑马鱼侧线系统神经丘 Sdf1-Cxcr4信号 cxcr7b基因

Eya1-Six1信号在斑马鱼侧线神经丘毛细胞再生过程中的表达

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上海海洋大学学报 2013年第6期22卷 801-806页

作者：周婷婷范纯新邹莎宋佳坤上海海洋大学水产与生命学院上海201306 上海海洋大学海洋生物系统和神经科学研究所上海201306

机械感觉毛细胞对于脊椎动物的听力和平衡能力至关重要，低等脊椎动物毛细胞在遭受损伤后具有很强的再生能力。鱼类侧线神经丘毛细胞与内耳毛细胞具有相似的结构、功能、发育和再生过程。我们将受精后5~6 d的斑马鱼仔鱼置于400 μmol/L... 详细信息

机械感觉毛细胞对于脊椎动物的听力和平衡能力至关重要，低等脊椎动物毛细胞在遭受损伤后具有很强的再生能力。鱼类侧线神经丘毛细胞与内耳毛细胞具有相似的结构、功能、发育和再生过程。我们将受精后5~6 d的斑马鱼仔鱼置于400 μmol/L新霉素溶液中处理1 h破坏神经丘毛细胞。分别对处理后2、4、8、12及24 h的斑马鱼仔鱼进行组织学切片及功能基因eya1和six1b的整体原位杂交。组织学切片结果显示：对照组神经丘毛细胞与支持细胞形态及排布都很规则，毛细胞和支持细胞分别位于上层和下层；处理后2~4 h，上层毛细胞数量显著下降；处理后8~12 h，支持细胞和毛细胞之间界限模糊，部分支持细胞变长，且与基膜脱离；处理后24 h，部分神经丘内毛细胞及支持细胞数量、形态及排布接近对照组水平。整体原位杂交结果显示：eya1和six1b在对照组斑马鱼仔鱼整个神经丘都有表达；处理后4 h内神经丘中央毛细胞中eya1和six1b的表达量显著下降，周围的支持细胞中仍保持一定量的表达；这两个基因的表达量从处理后8 h起逐渐提高，在处理后12~24 h恢复甚至超过对照组。综上结果表明：神经丘毛细胞再生过程中可能有支持细胞的参与，且重启了神经丘毛细胞发育过程中的功能基因eya1和six1b。

关键词：斑马鱼神经丘毛细胞再生 eya1 six1b

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皮骨在斑马鱼侧线系统胚后发育中的作用

基因组学与应用生物学 2021年第1期40卷 153-158页

作者：陈团结段钦文范纯新上海海洋大学国际海洋研究中心海洋生物系统和神经科学研究所上海201306 上海海洋大学水产科学国家级实验教学示范中心上海201306 上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室上海201306 上海海洋大学农业部淡水水产种质资源重点实验室上海201306

鱼类侧线系统的分布随其分类地位和不同的生存环境呈现多样性,这种多样性与侧线系统的胚后发育密切相关,但对于侧线系统胚后发育调控研究较少。本研究利用CRISPR/Cas9敲除斑马鱼(Brachydanio rerio var) edar基因,获得皮骨缺陷的突变体... 详细信息

鱼类侧线系统的分布随其分类地位和不同的生存环境呈现多样性,这种多样性与侧线系统的胚后发育密切相关,但对于侧线系统胚后发育调控研究较少。本研究利用CRISPR/Cas9敲除斑马鱼(Brachydanio rerio var) edar基因,获得皮骨缺陷的突变体,进而利用染色技术分析鳞片和侧线管道在侧线胚后发育中的作用。利用茜素红对硬骨进行染色,我们发现edar突变体头部侧线管道不完整或缺失,躯干鳞片显著减少。经DASPEI对毛细胞进行染色,发现侧线管道不完整的头部管道神经丘变小,躯干鳞片缺失的表面神经丘无法形成缝合线。最后,利用qPCR对突变体WNT信号相关基因的表达进行分析,发现edar突变体中tcf7和lgr5表达显著下调。综上结果表明:斑马鱼的头部侧线管道和躯干的鳞片在侧线系统的胚后发育中起到重要的作用。

关键词： CRISPR/Cas9 edar突变体侧线管道缝合线 WNT信号

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斑马鱼下颌再生中神经与肌肉的关系

上海海洋大学学报 2016年第2期25卷 161-168页

作者：刘娜范纯新宋佳坤上海海洋大学海洋生物系统和神经科学研究所上海201306 上海海洋大学农业部水产种质资源与利用开放实验室上海201306

本研究旨在揭示斑马鱼下颌再生中神经和肌肉的关系。通过HE染色技术、免疫荧光组织化学等实验技术分别观察斑马鱼下颌神经和肌肉的再生过程,考察神经和肌肉的关系。研究结果显示,截面附近的神经纤维在剪切后5 h降解,剪切后2 d时完全消... 详细信息

本研究旨在揭示斑马鱼下颌再生中神经和肌肉的关系。通过HE染色技术、免疫荧光组织化学等实验技术分别观察斑马鱼下颌神经和肌肉的再生过程,考察神经和肌肉的关系。研究结果显示,截面附近的神经纤维在剪切后5 h降解,剪切后2 d时完全消失。剪切后3 d,整个芽基所在位置已出现新生的神经纤维。剪切5 d时,芽基上布满大量的神经纤维。肌纤维在剪切后12 h已发生断裂,剪切后5 d形成芽基细胞并分化成各种前体细胞如肌肉前体细胞,剪切后9 d出现新生的肌细胞,剪切后14 d新生的肌细胞与新生的神经纤维建立神经肌肉接头联系,30 d后成为成熟的肌肉组织。结果表明:如果斑马鱼1/3的下颌被人为切除,下颌肌肉可以实现功能性再生,同时神经极可能在肌肉再生中发挥作用。但是如果切除部分超过1/3,则下颌无法再生复原,其原因有待进一步研究。

关键词：斑马鱼下颌再生神经肌肉