【正文】 譯的起始，它能減少傳統(tǒng)反義寡核苷酸非特異性的效應(yīng)，快速誘導(dǎo)蛋白表達(dá)水平的下調(diào)。此分子可應(yīng)用在一些模式生物的研究上，包括小鼠、斑馬魚、Xenopus（一類青蛙）等。2．Morpholino技術(shù)嗎啉基又稱嗎啉（英語(yǔ)：Morpholino），是一種用來(lái)修飾基因表現(xiàn)的分子，嗎啉基寡核苷酸是一種反義技術(shù)，可用來(lái)阻礙其它分子與特定核酸序列的結(jié)合。因此在這個(gè)領(lǐng)域，研究者面臨的最大挑戰(zhàn)就是要尋找更多下游的、對(duì)心臟發(fā)育具有特異調(diào)控作用的分子和信號(hào)途徑。因此，它們屬于發(fā)育調(diào)控過(guò)程中較上游的基因，而非控制心臟發(fā)育所特有的信號(hào)途徑。但是從目前的研究成果不難發(fā)現(xiàn)，確定和尋找到的這些基因大多數(shù)都屬于發(fā)育生物學(xué)中的經(jīng)典信號(hào)途徑，并且這些基因或者信號(hào)途徑本身在發(fā)育過(guò)程中都具有多重身份，調(diào)節(jié)多個(gè)發(fā)育環(huán)節(jié)，甚至調(diào)節(jié)多種器官的發(fā)育。對(duì)心臟發(fā)育過(guò)程中基因表達(dá)調(diào)控的研究有助于人們找到這些疾病的根源，找到重要的藥物靶標(biāo)，指導(dǎo)預(yù)防干預(yù)先天性心臟病發(fā)生或者心血管疾病的治療。而在更晚的階段，后側(cè)的側(cè)板中胚層中則位于Nodal信號(hào)途徑的下游，調(diào)節(jié)著心臟的環(huán)化過(guò)程。二是在體節(jié)形成階段晚期，BMP信號(hào)途徑不再調(diào)節(jié)內(nèi)臟發(fā)育的不對(duì)稱性，但是仍然調(diào)節(jié)心臟左右發(fā)育的不對(duì)稱性。一是斑馬魚體節(jié)形成階段，在右側(cè)的側(cè)板中胚層區(qū)域BMP4抑制了spw的表達(dá)，從而調(diào)節(jié)了內(nèi)臟和心臟的左右不對(duì)稱性。在斑馬魚中注射了shh mRNA之后，BMP4的表達(dá)增強(qiáng)，同時(shí)心臟的環(huán)化過(guò)程就受到了影響。研究發(fā)現(xiàn)，如果心臟BMP4 不對(duì)稱表達(dá)模式的改變，將會(huì)影響心臟的環(huán)化過(guò)程。胚胎發(fā)育 20 體節(jié)的時(shí)期（心管融合時(shí)期），BMP4 在心臟區(qū)域就有非常特異的表達(dá)，而且正好呈現(xiàn)了不對(duì)稱性（、mef2都是對(duì)稱表達(dá)的）。如果在 24h 時(shí)期，心管是向胚胎的右側(cè)傾斜，則到 48h，心臟環(huán)化的方向?qū)⑾喾?，心臟位于斑馬魚的右側(cè)。隨后，心管的位置又逐漸返回到體軸中線。 BMP4在心臟環(huán)化過(guò)程中的調(diào)控當(dāng)斑馬魚心臟前體細(xì)胞向中融合之后，就會(huì)沿前后軸延伸形成心管。但是在斑馬魚中，目前還沒(méi)有關(guān)于Wnt 信號(hào)是否對(duì)于心臟分化有影響的研究報(bào)道。在非洲爪蟾和老鼠的研究中還發(fā)現(xiàn)， Wnt11 信號(hào)途徑還參與了心臟細(xì)胞的分化， 以及心臟可收縮表型的誘導(dǎo)。而且同時(shí)下調(diào)Wnt4a和Wnt11r 或者下調(diào)Wnt4a或Wnt11r與Slb/wnt11的組合，相比下調(diào)單個(gè)分子而言，會(huì)聚延伸過(guò)程將出現(xiàn)更嚴(yán)重的缺陷。后來(lái)的研究又進(jìn)一步證明了斑馬魚胚胎的會(huì)聚延伸運(yùn)動(dòng)需要Wnt非經(jīng)典途徑中的一些胞內(nèi)分子，包括RhoA、RacCdc42和JNK等。2000年Heisenberg的研究小組指出，在斑馬魚中，wnt11非經(jīng)典信號(hào)途徑調(diào)節(jié)了原腸運(yùn)動(dòng)中的向中會(huì)聚和延伸的過(guò)程（Convergence and Extension Movement）。隨后這兩側(cè)的細(xì)胞再向中間遷移，最終會(huì)聚形成原始的管狀心臟。相關(guān)的重要信號(hào)途徑： WNT11信號(hào)途徑對(duì)心臟原始細(xì)胞會(huì)聚過(guò)程的調(diào)控在脊椎動(dòng)物胚胎發(fā)育的過(guò)程中，許多器官的前體細(xì)胞誘導(dǎo)分化都是位于體軸的兩側(cè)，隨后朝著胚胎中軸會(huì)聚，最后組裝成一個(gè)最原始的器官。在這個(gè)過(guò)程中，GATA5 。據(jù)報(bào)道，從而調(diào)控了ANF、CARP（cardiac restricted ankyrin repeat protein）啟動(dòng)子等基因的表達(dá)。GATA6 的這種作用更多地體現(xiàn)在心臟原始細(xì)胞的成熟過(guò)程中，而不是起始誘導(dǎo)的過(guò)程。GATA5 。斑馬魚gata 5由faust位點(diǎn)編碼，對(duì)faust突變體的研究表明，在早期的胚胎發(fā)育過(guò)程中，GATA5對(duì)于產(chǎn)生正常數(shù)量的心肌前體細(xì)胞以及維持一些心肌特異表達(dá)的基因，包括 。在脊椎動(dòng)物的心臟中表達(dá)3種GATA基因：gata 4~6。在斑馬魚和非洲爪蟾中這種穩(wěn)定性就是依賴于BMP信號(hào)途徑，因此，BMP2的存在限定了心臟區(qū)域起始分化的界限。Noggin和BMPs分子高度親和從而阻止了體外培養(yǎng)的側(cè)板中內(nèi)胚層心肌細(xì)胞的分化。內(nèi)胚層能夠分泌FGFs、Activin和BMP等多種信號(hào)分子。 BMP2 在心臟的特化過(guò)程中，心肌原始細(xì)胞產(chǎn)生于前端的側(cè)板中胚層 （ALPM），位于前端側(cè)板中胚層下方的前端內(nèi)胚層對(duì)于調(diào)節(jié)心肌細(xì)胞的誘導(dǎo)就有著重要的調(diào)節(jié)作用。由于 ， 以及它在心臟形成過(guò)程中的重要作用，tinman/。并且它的表達(dá)貫穿于心臟發(fā)育的整個(gè)過(guò)程。研究發(fā)現(xiàn)，果蠅中tinman基因的突變抑制了果蠅心臟的形成。其中。幼魚期72鰾開(kāi)始充氣；出現(xiàn)覓食及主動(dòng)躲避行為。咽胚期24身體軸線開(kāi)始從卵黃囊周圍的曲線逐漸伸直；循環(huán)系統(tǒng)、色素形成和鰭都開(kāi)始發(fā)育。原腸胚期包括內(nèi)卷、集中和外延在內(nèi)的形態(tài)發(fā)生運(yùn)動(dòng)形成了上胚層、下胚層以及胚軸；直至完成外包過(guò)程。卵裂期第2至第7個(gè)細(xì)胞周期（第9）過(guò)渡到較長(zhǎng)的、不同步的。分別為受精卵期，卵裂期，囊胚期，原腸胚期，分節(jié)期，咽胚期和孵化期，然后進(jìn)入幼魚階段。以下簡(jiǎn)述斑馬魚胚胎發(fā)育過(guò)程：斑馬魚的繁殖周期約7天左右，一年可連續(xù)繁殖67次。另外在斑馬魚系統(tǒng)中也開(kāi)發(fā)出阻斷基因功能的工具M(jìn)orpholino，可快速以逆向遺傳學(xué)手法來(lái)驗(yàn)證基因的功能。與其他脊椎動(dòng)物相較下，斑馬魚最大的優(yōu)點(diǎn)就是具有多達(dá)6,000多種的遺傳突變種，這些突變種的建立大致上是利用X射線、ENU或反轉(zhuǎn)錄病毒的感染造成基因組的突變，之后再經(jīng)由多次的子代篩選所得。關(guān)鍵詞： 斑馬魚 基因芯片 心臟發(fā)育 FBL基因Gene chip filter the related genes and signal pathways of zebrafish emybryo FBL gene Pai PengGrade 2006, biological science，College of life science，Hunan Normal UniversityAbstract：In this paper, zebrafish embryos FBL siRNA expression microarray data related to information analysis, and render screened 534 genes, signal pathway 119, analysis wnt signaling pathway, transforming growth factorβ signaling pathway, MAPK signaling pathway and so on, and the zebra fish embryo development FBL gene function related to the study results during the embryonic development of zebrafish genes that these signaling pathways and embryo development provides the foundation to deepen the understanding of the mechanism of embryonic development.Key words： Zebrafish Gene chip Heart development FBL gene前言斑馬魚是研究發(fā)育生物學(xué)的新興模式動(dòng)物。 本 科 畢 業(yè) 論 文 題 目（中文）： 基因芯片篩選斑馬魚胚胎FBL基因相關(guān)差異表達(dá)基因及信號(hào)通路 （英文）： Gene chip filter the related genes and signal pathways of zebrafish emybryo FBL gene 目 錄中文摘要…………………………………………………………………………1英文摘要…………………………………………………………………………1一、前言…………………………………………………………………………21．1斑馬魚心臟發(fā)育相關(guān)的基因及信號(hào)通路…………………………………5 1， 相關(guān)基因介紹…………………………………………………………5 1． 相關(guān)信號(hào)通路介紹……………………………………………………71．2．Morpholino技術(shù)…………………………………………………………101．3，具體到FBL基因的研究進(jìn)展…………………………………………111．4．基因芯片技術(shù)……………………………………………………………12二、材料和方法…………………………………………………………………142．1．生物信息學(xué)軟件…………………………………………………………142．2．Morpholino………………………………………………………………142．3．基因芯片…………………………………………………………………142．4信息分析方法………………………………………………………………16三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果……………………………………………………………………17四、討論…………………………………………………………………………304．1．Wnt signaling pathway（ WNT信號(hào)途徑）……………………………304．2．VEGF signaling pathway（血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子信號(hào)途徑）……………314．3．Calcium signaling pathway(鈣信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑) …………………………324．4．Parkinson39。s disease（帕金森氏癥）……………………………………324．5．MAPK signaling pathway（MAPK信號(hào)通路）………………………334．6．Regulation of actin cytoskeleton（肌動(dòng)蛋白細(xì)胞骨架調(diào)節(jié)）…………344．7．TGFbeta signaling pathway（轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β信號(hào)通路）…………344．8．Leukocyte transendothelial migration（白細(xì)胞經(jīng)內(nèi)皮遷移）…………364．9．Oxidative phosphorylation(氧化磷酸化) ………………………………364．10．Ribosome（核糖體）…………………………………………………364．11．Cell Communication（細(xì)胞通訊）……………………………………374．12．Cell cycle(細(xì)胞周期) …………………………………………………394．13. Ubiquitin mediated proteolysis（泛素介導(dǎo)的蛋白質(zhì)降解）…………39五、參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………41致謝……………………………………………………………………………43摘要 基因芯片篩選斑馬魚胚胎FBL基因相關(guān)差異表達(dá)基因及信號(hào)通路 彭湃湖南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院生物科學(xué)專業(yè)2006級(jí)摘要：本文對(duì)斑馬魚胚胎發(fā)育FBL基因干擾相關(guān)基因芯片表達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行了信息學(xué)分析，篩選得到差役表達(dá)基因534個(gè)，信號(hào)通路119 條，分析發(fā)現(xiàn)wnt信號(hào)通路，轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β信號(hào)通路，MAPK信號(hào)通路等，與斑馬魚胚胎發(fā)育FBL基因功能相關(guān)，研究結(jié)果為研究斑馬魚胚胎發(fā)育過(guò)程中這些基因即信號(hào)通路與胚胎發(fā)育的關(guān)系提供了基礎(chǔ)，加深了對(duì)胚胎發(fā)育機(jī)理的理解。斑馬魚由于具有飼育容易、胚胎透明、體外受精、突變種多、遺傳學(xué)工具成熟等諸多優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)已成為研究脊椎動(dòng)物發(fā)育與人類遺傳疾病的新興模式動(dòng)物。這些突變種的表征包含如胚層分化，器官發(fā)育，生理調(diào)適與行為表現(xiàn)等多方面，所以可提供研究人員極佳的正向遺傳學(xué)材料來(lái)進(jìn)行發(fā)育機(jī)制上的研究。所以正向遺傳學(xué)與逆向遺傳學(xué)的巧妙利用，可以正確推導(dǎo)出斑馬魚遺傳發(fā)育途徑。我們把斑馬魚的胚胎發(fā)育分為7個(gè)時(shí)期。時(shí)期hpf描述受精卵期0受精卵完成了第一次細(xì)胞分裂。囊胚期從快速的、同步的細(xì)胞周期（第9個(gè)）過(guò)渡到較長(zhǎng)的、不同步的細(xì)胞周期；然后開(kāi)始進(jìn)行外包。分節(jié)期10體節(jié)、咽弓原基、神經(jīng)原節(jié)開(kāi)始發(fā)育；開(kāi)始進(jìn)行主要器官發(fā)生；出現(xiàn)最早的運(yùn)動(dòng)；出現(xiàn)尾巴。孵化期48完成主要器官的快速形態(tài)發(fā)生；頭部和胸鰭的軟骨開(kāi)始發(fā)育；孵化不同步的發(fā)生。 1細(xì)胞 2細(xì)胞 4細(xì)胞 8細(xì)胞 早期囊胚 中期囊胚 晚期囊胚 原腸胚期 24小時(shí) 一天 兩天 三天 幼魚 成魚1．斑馬魚心臟發(fā)育相關(guān)的基因及信號(hào)通路相關(guān)基因介紹： 心臟特異表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子是在早期的心臟區(qū)域被激活表達(dá)的。對(duì)于心臟前體細(xì)胞的分化最早的研究來(lái)源于果蠅。tinman基因編碼的