Ascl1在非洲爪蛙胚胎早期发育中的功能研究

发布时间：2017-12-21 11:00

  本文关键词：Ascl1在非洲爪蛙胚胎早期发育中的功能研究　出处：《清华大学》2016年博士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： Ascl1 Veg T HDAC1 中内胚层 神经外胚层

【摘要】：胚层分化是胚胎早期发育中的重要事件,调控胚层分化的分子机制是发育生物学研究的重要问题。非洲爪蛙是研究母源因子调控胚层分化的经典模式生物。爪蛙中,富集在植物极的母源因子VegT,通过激活合子nodal相关基因和中内胚层调控因子,诱导中内胚层的形成,从而建立胚层在动植物极轴向上的分化模式;母源背方决定因子Wnt11b诱导组织中心的形成,决定胚胎背腹体轴,从而建立胚层在背腹轴向上的分化模式。爪蛙预定外胚层细胞在胚胎发育早期具有多潜能性,在体外能够响应诱导信号分化为中内胚层;然而在体内,外胚层分化成神经和表皮。研究表明,这群细胞具有自发分化成神经的潜能。因此,外胚层细胞如何获得神经分化潜能?中内胚层诱导信号如何被限定在植物半球?这都是值得研究的问题。Ascl1是果蝇achaete-scute复合体的同源蛋白。在脊椎和非脊椎动物的神经系统中,Ascl1是调控神经元分化的重要因子。在体外研究中,Ascl1能够将体细胞转分化成功能神经元。因此,Ascl1在神经发育中具有重要的功能。已有报道发现,Ascl1在爪蛙中有母源表达,但是Ascl1的母源功能并未有详细报道。在本论文中,我们通过过量表达和敲降母源Ascl1,发现Ascl1在爪蛙胚层决定和分化中具有重要的功能。首先,Ascl1异常表达导致胚胎原肠运动延迟、胚层分化缺陷以及体轴短小等表型。其次,Ascl1通过拮抗VegT的转录调控活性,从而抑制中内胚层基因的表达;然而,过量表达Ascl1并不影响Nodal/Activin信号在中内胚层分化中的调控功能。随后,我们发现Ascl1可以通过其N-端结构域与HDAC1相互作用,以依赖HDAC活性的方式,去除VegT靶基因启动子上的乙酰化修饰,从而抑制中内胚层基因的转录。此外,我们发现Ascl1蛋白N端和C端结构域具有不同的转录调控活性。最后,我们发现母源Ascl1在神经诱导、神经前体维持和神经分化过程中都具有重要的调控功能。综上所述,本研究揭示了母源Ascl1在胚胎早期胚层分化和神经生成过程中具有关键作用。Ascl1通过HDAC活性依赖的方式,抑制母源VegT对中内胚层基因的诱导;Ascl1是调控外胚层神经发育过程所必需的母源因子。本研究为更好的理解胚胎早期发育过程提供了重要线索。
【学位授予单位】：清华大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：Q954.4

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本文编号：1315799