Leg1在斑马鱼肝脏发育过程中的功能研究
[Abstract]:Unlike the embryonic development of mammals and birds, bony fish are basically developed in vitro during in vitro fertilization, and their liver is subject to internal or external pressure during development. So it is necessary to activate some mechanisms to eliminate or neutralize harmful substances induced by external pressure, so that embryo development is in the best external environment. But when the environment is too stressful to protect normal embryonic development, it can lead to cell cycle arrest, cell death or aging. Therefore, in the long evolution process, bone-fish need a set of perfect pressure protection mechanism to protect embryogenesis and organogenesis. And the mechanism or way to resist the outside environment is. Legl (liver enriched gene 1, a field that developmental biology wants to explore but knows little about. There are two copies of legla and leglb in the genome of zebrafish leg1. Two genes, leg1a and leglb, are found to be similar in structure and sequence by sequence alignment, and they are located on chromosome 20 in tandem. Both genes encode a 361 amino acid polypeptide, and the two peptides are highly similar. The consensus 90.6%.leg1 encodes a novel secretory protein containing an unknown domain, DUF781 (domain of unknown function 781). Sequence analysis showed that the protein was conserved in vertebrates. Two legla mutants, leglzju1 and leglzju2., were obtained by using TALEN technique. The development of liver in two mutants was observed by in situ hybridization. It was found that legla mother-zygote mutants showed small liver phenotype only under high pressure (such as high density high temperature or UV irradiation or H2O2 treatment). The small liver phenotype of legla mother-zygote mutant could be saved under the condition of UV irradiation or H2O2 treatment by adding the compounds APO and DPI to inhibit the production of ROS. It is suggested that excessive production of ROS under these stress conditions is responsible for the phenotype of small liver. In situ hybridization using molecular markers such as foax3, gata6, prox1 and hhex for early liver development showed that the absence of Legla under pressure resulted in a severe arrest of liver cell cycle, which affected the formation of liver buds. Finally, the liver of leglazjul mother-zygote mutant was significantly smaller than that of wild-type mutant. Interestingly, we found that the absence of Legla had little effect on the development of other digestive organs, with only a slight inhibition on the development of exocrine pancreas. In the study of the mechanism of Legla, we found that Legla promoted the phosphorylation of Erk under pressure by injecting legla mRNA into fish eggs, and that Legla might interact with FGFR3 by transfecting the plasmid expressing Legla into cultured human cells. In addition, we found that Legla 70th position asparagine (N70) glycosylation mutated to alanine could not activate Erk signaling pathway and protect liver development under pressure. At the same time, the glycosylation modification of N 70 junctions is very important for the interaction between Legla and FGFR3. In conclusion, we found that Legl, as a novel extracellular signal factor, protects liver development by activating the Erk signaling pathway to form a new stress-resistant signaling pathway. The results and further studies are expected to reveal the reasons for the adaptation of bony fish to the environment.
【学位授予单位】:浙江大学
【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:2344828
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