小鼠胚胎发育早中期卵黄囊基因表达谱的特点及功能探讨

摘要

该研究所曾经应用PCR方法构建了C57BL6小鼠E9.5、E12.5的卵黄囊和E12.5的胎肝3个cDNA文库,并通过EST测序及生物信息学等手段描绘了它们的基因表达谱特点,为我们理解胚胎发育过程中造血的起因提供了新线索.但是,通过建立文库和测序的方法并不能很好地从量化上反映转录组的动态变化特点.为此,该研究拟应用cDNA芯片技术及其先进的生物信息学手段-CPP-SOM,来挖掘卵黄囊转录组在胚胎发育早中期的特点及其变化规律,筛选出参与、调节卵黄囊造血、血管生成、营养、代谢等生理功能的关键基因,从而为进一步深入研究人类血液性重大疾病奠定基础.通过比较这一系列样本的CPP-SOM可以动态性地跟踪卵黄囊在造血和血管生成过程中基因表达网络的整体性变化.在所研究的8,722个基因当中,有3,121个基因被展示出来.根据CPP-SOM的功能分类结果,这些基因主要分为:结构及结构相关、物质能量代谢、物质转运、增殖凋亡、信号转导、造血、血管发育、血栓及氧化还原等九个类别.这些功能性集团如实地反映了卵黄囊在造血及血管生成中的主要功能性分子网络.结合卵黄囊在不同发育时期的生物学特征,可以推测:1胚胎发育早中期,即E9.5~E13.5期间,卵黄囊的能量代谢以有氧氧化为主.2卵黄囊合成多种运输蛋白,向胎体提供营养供给.3卵黄囊的增殖活性下降,但局部有活跃的增殖群落,它们可能是造血细胞和血管生成相关的细胞.4造血干祖细胞早期被滞留于卵黄囊血管中,并迅速增殖,在E10.5之后才随血流转入胎体.5红系造血活跃,分为原始、定向两个阶段,前者持续时间短,后者分化不完全;出现粒/单系造血.6卵黄囊有活跃的血管生成作用,分为血管发生和血管生成两个阶段.7缺氧不是该时期卵黄囊造血和血管发生的主要起因,这一复杂的过程可能是生物体分化和发生的内在程序与外界环境之间相互作用的结果.

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