斑马鱼g6pdM1315-1443突变型转基因系的建立及鉴定

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目的:建立斑马鱼 gata1-g6pdM1315-1443-EGFP转基因品系。实现目的突变型 g6pd基因在gata-1启动子的启动下特异性在斑马鱼红细胞中表达,并标记增强型绿色荧光蛋白(EnhancedGreen Fluorescent Portein,EGFP)。进而实现突变型g6pd在斑马鱼体内表达,实现显性负效应,在表达突变型G6PD蛋白的同时,影响正常G6PD的表达,致使G6PD活性减低,拟建立葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症(gluocose-6-phosphate dehydrogenase deficiency,G6PDD)的斑马鱼生物模型,为进一步研究G6PD缺乏症发病的分子机制及大规模药物筛选提供实验基础。  方法:构建gata1-g6pdM1315-1443-EGFP-PBSK-IsceI重组质粒,利用显微注射技术将本课题组已构建完成的gata1-g6pdM1315-1443-EGFP-PBSK-IsceI质粒与IsceI酶共注射入 tü ebingen野生型品系斑马鱼单细胞期胚胎中,使 gata1-g6pdM1315-1443-EGFP-PBSK-IsceI质粒导入斑马鱼体内。通过观察注射 gata1-g6pdM1315-1443-EGFP-PBSK-IsceI质粒后的斑马鱼胚胎中绿色荧光蛋白表达表达情况,初步筛选出血液循环中可以表达绿色荧光蛋白的胚胎饲养拟作为F0代。饲养F0代至繁殖期后,将每一条F0代鱼与tüebingen野生型品系斑马鱼交配,同样以观察绿色荧光蛋白表达的方法初步筛选出可以血液循环中可以表达绿色荧光蛋白的胚胎作为F1代。并利用基因组PCR法(genomic PCR)、全胚胎原位杂交(WISH)、蛋白印迹法(western blot)分别从DNA、mRNA、蛋白质水平上鉴定 F1代 Tg:gata1- g6pdM1315-1443-EGFP转基因系斑马鱼是否表达目的转基因gata1-g6pdM1315-1443-EGFP,并以地高辛标记的反义band3 RNA作为探针,利用全胚胎原位杂交初步检测Tg:gata1- g6pdM1315-1443-EGFP转基因斑马鱼中红细胞膜蛋白 Band3在 mRNAs水平上的表达情况,间接反映目的转基因系斑马鱼中红细胞膜的稳定性情况。  结果:将目的gata1-g6pdM1315-1443-EGFP-PBSK-IsceI质粒导入斑马鱼单细胞胚胎中,并在斑马鱼血液循环中观察到绿色荧光蛋白的表达,以此筛选得到拟F0代,并获得血液循环中表达绿色荧光蛋白的斑马鱼作为F1代,利用基因组PCR鉴定F1代斑马鱼基因组中成功插入g6pdM1315-1443目的基因、全胚胎原位杂交鉴定F1代斑马鱼中有EGFP的mRNA表达信号、Western Blot鉴定得到F1代斑马鱼中存在g6pdM1315-1443-EGFP融合蛋白质的表达。从而证明目的质粒 gata1-g6pdM1315-1443-EGFP-PBSK-IsceI成功整合入斑马鱼基因组并表达,并成功转录RNA表达目的蛋白质,鉴定出F1代转基因系斑马鱼的同时,筛选出F0代转基因系斑马鱼。并初步检测出 F1代 Tg:gata1- g6pdM1315-1443-EGFP转基因斑马鱼中 band3 mRNA的表达相比野生型tüebingen斑马鱼和gata1-EGFP转基因斑马鱼表达信号降低。  结论:成功建立斑马鱼 Tg:gata1- g6pdM1315-1443-EGFP转基因品系,使得突变型g6pdM1315-1443基因在 gata-1的启动下在斑马鱼红细胞中特定表达,在表达斑马鱼异常 G6PD蛋白的同时干扰斑马鱼正常 G6PD蛋白的表达,实现显性负效应获得G6PD活性降低乃至缺乏的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶缺乏症斑马鱼疾病模型,为下一步实现G6PD缺乏症分子发病机制的深入研究及药物高通量筛选提供研究基础。
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