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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- Numb和Numblike基因在心室的小梁和緊湊型區(qū)的功能分析
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 利用傳統(tǒng)的敲除方式, 全身敲除Numb基因, 將導(dǎo)致小鼠在約E11.5 死亡；然而在Cre-loxp基因重組系統(tǒng)的幫助下，用在心肌細(xì)胞表達(dá)的Nkx2.5蛋白去敲除Numb和Numblike的核苷酸序列，不但將會(huì)短暫延長小鼠的壽命而且會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要定位定時(shí)的進(jìn)行基因敲除。這些數(shù)據(jù)都是基于PCR（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）技術(shù)測基因型，石蠟切片和免疫組織化學(xué)法染色的結(jié)果。
- 詳細(xì)介紹：
- 心室的小梁和緊湊型區(qū)是生成功能性完整的心室壁的兩個(gè)重要過程。小梁的一個(gè)顯著變化通常會(huì)導(dǎo)致胚胎心臟衰竭或者胚胎的早期死亡。盡管心室的小梁和緊湊型區(qū)對著胚胎的心臟發(fā)育的形態(tài)上有著關(guān)鍵的影響，但是它的分子和細(xì)胞機(jī)制目前還不清楚。為了揭示這一問題，利用傳統(tǒng)的敲除方式, 全身敲除Numb基因, 將導(dǎo)致小鼠在約E11.5 死亡；然而在Cre-loxp基因重組系統(tǒng)的幫助下，用在心肌細(xì)胞表達(dá)的Nkx2.5蛋白去敲除Numb和Numblike的核苷酸序列，不但將會(huì)短暫延長小鼠的壽命而且會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要定位定時(shí)的進(jìn)行基因敲除。這些數(shù)據(jù)都是基于PCR（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）技術(shù)測基因型，石蠟切片和免疫組織化學(xué)法染色的結(jié)果。運(yùn)用這些技術(shù)可以提供一個(gè)更好的方法去了解Numb和Numblike基因在心室的小梁和緊湊型區(qū)扮演的重要角色。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 撰寫目的：在小鼠染色體中敲除Numb和Numblike基因后，觀察子代小鼠胚胎的心室小梁和緊湊型區(qū)的表現(xiàn)型，進(jìn)而去了解Numb和Numblike基因在心室的小梁和緊湊型區(qū)扮演的重要角色。 基本思路：運(yùn)用Cre-loxp基因敲除技術(shù)，PCR及電泳測基因型，免疫熒光技術(shù)染色，并在熒光顯微鏡下觀察。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- Numb是近20年來才被發(fā)現(xiàn)和逐漸認(rèn)識(shí)的一個(gè)基因，近年來相關(guān)研究取得了較大的進(jìn)展。Numb 在胚胎發(fā)育過程中所起的重要作用正被逐步認(rèn)識(shí)，其在生物體內(nèi)不同組織中的廣泛分布和密切相關(guān)的各種生理機(jī)制也不斷被認(rèn)識(shí)。另外，其在心臟心室的小梁和緊湊型區(qū)功能也是一個(gè)尖端領(lǐng)域，有待進(jìn)一步開發(fā)。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 對Numb基因的功能研究進(jìn)一步發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，在科研水平上分析了心室小梁和緊湊型區(qū)的一個(gè)顯著的變化通常會(huì)導(dǎo)致胚胎心臟衰竭或者胚胎的早期死亡的原因。對未來找出治療此類基因缺陷病有著重要的意義。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 心室的小梁和緊湊型區(qū)是生成功能性完整的心室壁的兩個(gè)重要過程。小梁的一個(gè)顯著變化通常會(huì)導(dǎo)致胚胎心臟衰竭或者胚胎的早期死亡。盡管心室的小梁和緊湊型區(qū)對著胚胎的心臟發(fā)育的形態(tài)上有著關(guān)鍵的影響，但是它的分子和細(xì)胞機(jī)制目前還不清楚。為了揭示這一問題，利用傳統(tǒng)的敲除方式, 全身敲除Numb基因, 將導(dǎo)致小鼠在約E11.5 死亡；然而在Cre-loxp基因重組系統(tǒng)的幫助下，用在心肌細(xì)胞表達(dá)的Nkx2.5蛋白去敲除Numb和Numblike的核苷酸序列，不但將會(huì)短暫延長小鼠的壽命而且會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要定位定時(shí)的進(jìn)行基因敲除。這些數(shù)據(jù)都是基于PCR（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）技術(shù)測基因型，石蠟切片和免疫組織化學(xué)法染色的結(jié)果。運(yùn)用這些技術(shù)可以提供一個(gè)更好的方法去了解Numb和Numblike基因在心室的小梁和緊湊型區(qū)扮演的重要角色。
獲獎(jiǎng)情況
- Weinstein Cardiovascular Development Conference Hilton Cincinnati Netherland Plaza Hotel, Cincinnati May 5-7, 2011 （詳見附加材料）
鑒定結(jié)果
- 真實(shí)可靠
參考文獻(xiàn)
- [1] Alberto Gulino, Lucia Di Marcotullio, Isabella Screpantia, The multiple functions of Numb, Department of Experimental Medicine, Sapienza University, 324 viale Regina Elena, 00161 Rome, Italy, Neuromed Institute, Pozzilli, Italy, Available online 26 November 2009 [2] Hanying Chen, Wenjun Zhang, Deqiang Li, Tim M. Cordes, R. Mark Payne, and Weinian Shou, Analysis of ventricular hypertrabeculation and noncompaction using genetically engineered mouse models,Riley Heart Research Center, Herman B. Wells Center for Pediatric Research, Department of Pediatrics, Indiana University School of Medicine, Indianapolis, IN 46202, Pediatr Cardiol. 2009 July; 30(5): 626–634. doi:10.1007/s00246-009-9406-5. [3] 錢文雨 李華順. Numb 與神經(jīng)發(fā)育.: 中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)報(bào) Chinese Journal of Cell Biology 2010, 32(1): 1?16
同類課題研究水平概述
- Numb是近20年才被發(fā)現(xiàn)和逐漸認(rèn)識(shí)的一個(gè)基因（Uemura等人，1989，在果蠅中篩選影響神經(jīng)發(fā)育的基因時(shí)，發(fā)現(xiàn)d-Numb基因，d指來源于果蠅），近年來相關(guān)研究取得了較大的進(jìn)展：Alberto Gulino在2009年11月發(fā)表的名為《The multiple functions of Numb》的文章詳細(xì)闡述了Numb基因的結(jié)構(gòu)和對于生物機(jī)體的詳細(xì)功能。 然而，Numb 在胚胎發(fā)育和神經(jīng)發(fā)生過程中所起的重要作用正被逐步揭示，其在生物體內(nèi)不同組織中的廣泛分布和密切相關(guān)的各種生理機(jī)制也不斷被認(rèn)識(shí)。尤其是Numb在對于哺乳動(dòng)物的胚胎心臟的作用功能還不完全被了解。盡管這些年許多科學(xué)家對于斑馬魚心室的小梁和緊湊型區(qū)缺陷有所研究（Courtney Peshkovsky, Ronald Totong, Deborah Yelon，2011年2月），可是隨著Numb在哺乳動(dòng)物中功能的透明化，對于未來治療人類相關(guān)的基因疾病有著重大的技術(shù)突破。 隨著1981年Cre重組酶從P1噬菌體中被發(fā)現(xiàn)（Sauer and Henderson 1988; Sternberg and Hamilton 1981），自從Cre-lox被發(fā)現(xiàn)，噬菌體重組的階段被提升成為一項(xiàng)操控基因組的技術(shù)并且成功運(yùn)用到哺乳動(dòng)物的細(xì)胞組織、酵母、植物、老鼠和其他生物。（Araki et al. 1987） 可是，利用傳統(tǒng)的敲除方式, 全身敲除Numb基因, 將導(dǎo)致小鼠在約E11.5 死亡；然而在Cre-loxp基因重組系統(tǒng)的幫助下，用在心肌細(xì)胞表達(dá)的Nkx2.5蛋白去敲除Numb和Numblike的核苷酸序列，不但將會(huì)短暫延長小鼠的壽命而且會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要定位定時(shí)地進(jìn)行基因敲除。這種設(shè)計(jì)并利用定位敲除基因的方法研究哺乳動(dòng)物胚胎心室的小梁和緊湊型區(qū)的研究目前并不多見。
