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第一部分小鼠基因功能的研究 运用转基因和基因敲除技术,从整体动物水平研究基因功能和人类疾病的发病机制以及寻找新的药物靶点已经成为现代生物学研究领域中最常用的技术手段之一。Sumf2基因属于硫酸酯酶修饰因子超家族,与其家族成员Sumf1为旁系同源基因,它们的蛋白产物在结构上相似。文献报道,SUMF1基因的缺失或突变会导致多发性硫酸酯酶缺乏症(简称MSD)的发生,而 Semf2基因的功能尚不明确。本研究中,我们建立了Smf2条件性和全身性基因敲除小鼠来研究该基因的生理功能并探索其可能的作用机制。 小鼠Sumf2共有9个外显子,在机体内广泛表达。为研究该基因的功能,我们通过生物信息学分析,选择将其5个转录本共用的第三外显子作为flox区域,并通过ET克隆技术构建了打靶载体,经小鼠胚胎干细胞打靶,获得了19个正确同源重组的阳性克隆(阳性率20%);经显微注射和嵌合鼠繁育,获得28只灰鼠,经PCR鉴定16只为flox杂合小鼠;flox小鼠与EIIA-cre转基因小鼠交配,获得Sem/2基因敲除小鼠,进一步的RT-PCR和Western-blot检测证明该基因已被成功剔除。初步的表型分析结果显示,Semf2基因缺失小鼠的生长发育未见异常,其血常规及肝肾功等血生化指标与野生型小鼠相比没有统计学差异,只是纯合小鼠的血清CK及CK-MB比野生型小鼠明显增高。该基因的生物学功能尚需进一步研究。 第二部分Prss37的转录调控研究 丝氨酸蛋白酶超家族是发现最早,也是最大、最多样的酶家族之一,该家族成员Prss37是一种分泌蛋白,属于该超家族的激肽释放酶家族,在哺乳动物中高度保守。课题组对Pthh37基因剔除小鼠模型的研究证实,该基因的缺失可以造成雄性不育,但并不影响雌鼠的生殖力,进一步的分析表明该基因特异性表达于小鼠睾丸组织,其缺失并不影响精子发生及交配行为,只是影响精子在雌鼠生殖道内的迁移和受精过程中的精卵结合,它是研究雄性不育和避孕药物研发重要的候选基因。 Pthh37基因的转录调控机制迄今未见报道,为进一步研究该基因的转录调控,获得药物研发所需的动物模型,我们运用cDNA5’末端快速扩增法(5’RACE)对C57BL/6J小鼠睾丸mRNA进行分析,确定了该基因的转录起始位点,并构建了不同长度Pthh37启动子(lKb、2Kb、4Kb)驱动的荧光素酶转基因质粒,通过小鼠雄原核显微注射的方法,建立了一系列Pthh37启动子序列驱动的荧光素酶转基因小鼠模型。经繁育我们成功获得了荧光素酶报告基因在小鼠睾丸表达的转基因小鼠模型,详细的组织表达分析还有待进一步研究。