长链非编码RNA 9130024F11Rik在小鼠脑发育过程中的作用初探

论文摘要

近年的研究表明,人类基因组当中仅有1/5的转录与蛋白质编码相关,而其余大部分为非编码RNA。其中一类长度大于200核苷酸（nucleotide,nt）的非编码RNA,被称作长链非编码RNA（LncRNA,long non-coding RNA）。由于其具有调节基因表达的功能,引起了不少科研工作者的关注。同时,随着各个国家、地区的“脑计划”被纷纷提出,针对大脑发育过程的相关研究也层出不穷。大量现有研究表明,多种LncRNA参与到了脑发育过程中,包括神经元的分化、迁移,神经突触的建立,神经细胞的再生过程中。这些功能,也与大脑的正常发育过程息息相关。大脑的发育过程受到了多种因素共同精密调控。其中,SATB2蛋白作为一种能结合到核基质附着区的转录因子,在大脑发育过程中起到了十分重要的作用。SATB2蛋白可以使轴突延伸至胼胝体,确保大脑半球间神经冲动信号得以协同传递。同时,SATB2蛋白也参与到味觉形成以及长期记忆形成过程中。种种迹象表明,SATB2在大脑发育过程中具有十分重要的地位。在前期工作中,本课题组发现在小鼠Satb2基因上游的相反方向上,存在着一个名为9130024F11Rik的LncRNA。该LncRNA紧贴Satb2基因上游,且二者部分序列出现重叠。“艾伦大脑数据库（Allen Brain Atlas）”中的结果表明,该LncRNA在小鼠大脑、小脑以及肠中特异性表达。为了探究该LncRNA是否会在小鼠大脑发育过程中起到一定作用,本课题设计并构建了一个9130024F11Rik敲除鼠品系。最终,我们成功获得了该LncRNA的敲除鼠,并且经过初步检测,该敲除鼠的构建成功。之后,我们对敲除鼠形态学以及基因表达水平的检测,最终检测结果表明该LncRNA纯合子敲除鼠的9130024F11Rik以及Satb2基因转录水平相比野生型以及杂合子敲除鼠出现了降低的情况。并且,在小鼠出生后14天,成功检测到了小鼠大脑尺寸的变化。在此基础上,我们对LncRNA 9130024F11Rik在小鼠脑发育过程中的功能做出了一些推测。于此同时,通过观察P14时期小鼠全脑纵切切片,我们意外地发现在P14时期纯合子敲除鼠小脑中,外颗粒层几乎不存在。这一结果表明敲除鼠的小脑发育也存在一定的异常。由于之前没有SATB2蛋白在小鼠小脑中表达的相关报道,针对这一结果仍需更多实验进行探究。经过本课题的研究,我们成功构建了一个9130024F11Rik敲除鼠品系。在纯合子敲除鼠中,本课题成功观察到了小鼠大脑尺寸在出生后第14天变大的情况。通过切片以及尼氏染色,本课题还发现在敲除鼠小脑当中也存在发育过程上的异常。之后,通过对RNA转录水平检测,本课题也发现在敲除鼠中9130024F11Rik以及Satb2基因表达水平降低。结合这些观察到的现象,我们认为LncRNA9130024F11Rik在小鼠脑发育过程中起到了一定的作用。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 缩略词表
• 第1章 前言
•   1.1 长链非编码RNA简介
•   1.2 Lnc RNA在神经系统中的作用
•     1.2.1 大脑皮层发育过程简介
•     1.2.2 Lnc RNA调控神经系统生长发育
•     1.2.3 Lnc RNA参与神经系统功能的行使
•     1.2.4 Lnc RNA在神经损伤修复过程中的作用
•   1.3 Satb2简介
•     1.3.1 Satb2在神经系统发育之外的作用
•     1.3.2 Satb2在神经系统发育中的作用
•   1.4 Lnc RNA 9130024F11Rik简介
•   1.5 小脑皮层发育简介
•   1.6 课题由来
• 第2章 实验材料及方法
•   2.1 仪器与设备
•   2.2 药品与材料
•   2.3 试剂配制
•     2.3.1 1M Tris-Cl（p H=8.0）
•     2.3.2 0.5M EDTA（p H=8.0）
•     2.3.3 5M Na Cl
•     2.3.4 3M Na Ac（p H=5.2）
•     2.3.5 20% SDS
•     2.3.6 细胞裂解液（Buffer Salting-out）
•     2.3.7 蛋白酶K（10mg/m L）
•     2.3.8 4% 多聚甲醛
•     2.3.9 30% 蔗糖溶液
•     2.3.10 0.25% 焦油紫
•   2.4 实验方法
•     2.4.1 小鼠基因组抽提
•     2.4.2 小鼠基因型PCR鉴定
•     2.4.3 小鼠组织RNA提取
•     2.4.4 小鼠脑组织固定包埋
•     2.4.5 组织切片尼氏染色
•     2.4.6 RNA逆转录
•     2.4.7 定量PCR
• 第3章 9130024F11Rik基因敲除鼠构建
•   3.1 9130024F11Rik基因敲除鼠的设计
•     3.1.1 敲除策略
•     3.1.2 位点选择
•     3.1.3 Cre-Lox P重组系统
•   3.2 基因敲除鼠的构建
•   3.3 基因敲除鼠品系繁殖
•     3.3.1 交配策略
•     3.3.2 基因型检测
•   3.4 本章小结
• 第4章 基因敲除鼠检测
•   4.1 敲除鼠脑组织形态学观察
•     4.1.1 脑组织收集
•     4.1.2 脑组织形态学检测
•     4.1.3 脑组织切片及染色
•     4.1.4 脑组织形态学观察小结
•   4.2 敲除鼠脑基因表达检测
•     4.2.1 RNA表达初步检测
•     4.2.2 RNA表达定量检测
•     4.2.3 RNA检测结果小结
• 第5章 结论与展望
•   5.1 结论
•   5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简介

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 李家恒

导师: 孙涛,蔡文杰

关键词: 小鼠脑发育,基因敲除鼠

来源: 华侨大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 华侨大学

分类号: Q42

总页数: 65

文件大小: 3608K

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