斑马鱼ZIP7基因在早期胚胎发育过程中功能初步研究

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ZIP7是机体锌离子转运蛋白ZIP家族(SLC39A family)的第7个成员,目前尚未培育出ZIP7基因敲除动物模型,对其体内的功能研究未见报道。为此,本研究使用斑马鱼模型,初步探索了 ZIP7基因在早期胚胎发育过程中的功能。首先通过Real-time PCR试验,检测到ZIP7 mRNA在斑马鱼早期胚胎发育过程中持续表达;然后,我们克隆到斑马鱼ZIP7 mRNA的一段序列作为分子探针,使用全胚胎原位杂交的方法揭示了ZIP7 mRNA在斑马鱼早期胚胎发育中的时空表达谱及其表达定位,结果表明,ZIP7 mRNA在胚胎12 hpf广泛表达,但发育到24 hpf以后,其表达主要集中在眼睛周围。本试验通过显微注射 ZIP7特异结合的反义吗啡啉寡聚核苷酸(Morpholinos,MO)抑制内源ZIP7 mRNA翻译,可以观察到胚胎出现眼睛发育缺陷、变小、心包膜增大、脊柱弯曲等表型;将克隆到的不带有MO结合位点的ZIP7基因表达质粒,经体外转录为mRNA与MO同时注射到受精卵内,能恢复ZIP7基因沉默的表型,这提示ZIP7蛋白与胚胎早期发育尤其是眼睛发育相关;同样,本试验用一定浓度的锌离子培养液(50μM)培养ZIP7基因沉默的胚胎,也能部分恢复其表型;此外,对 ZIP7基因沉默的胚胎进行光源同步辐射 X射线荧光试验,可以发现,斑马鱼胚胎眼睛部位锌离子含量明显减少。本试验研究结果表明,斑马鱼ZIP7基因编码的蛋白可能通过调节机体锌离子的摄入从而调控早期胚胎眼睛发育,为进一步研究锌离子转运蛋白ZIP7的功能提供一些理论依据。
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