第一章 XTbx6 在体节发生过程中的作用需要较低活性的 BMP-4 信号T-box 基因属于一类转录调控因子家族,在胚胎的不同阶段,多种的器官的发育过程有广泛而重要的影响。我们克隆了Tbx6 基因的全序, 检测了Tbx6 表达图式。发现Tbx6 从St10+ 时期开始在旁侧和腹侧中胚层表达。通过功能缺失和过表达实验,我们发现Tbx6 既能异源诱导肌肉,又是肌肉发生的起始特化过程所必需的。这一结果说明Tbx6 的功能是负责爪蟾肌肉这一背方结构的起始特化过程。 这一结论从基因序列,表达图式以及功能三个方面确证xTbx6 和小鼠Tbx6 是同源基因。我们实验还表明,Tbx6 要发挥其功能必需在较低活性的BMP的环境。体外和体内实验都证明,在BMP较低活性下,Tbx6 能够强烈的诱导肌肉特化基因Myf-5 的表达。 而另一方面当BMP 的活性过高则能阻断Tbx6 对Myf-5 的诱导。因此BMP对Tbx6 发挥功能既是必要性又是充分性的。这一研究结果证明Tbx6 能够“读出”BMP 的活性梯度,从而实现中胚层的背腹分化。 关键词:体节发生,原肠运动,BMP,T-box,Tbx6第二章 xTbx6 在体节发生过程中介导了预定体节中胚层的粘连 xTbx6 是T-box 转录调控因子家族的成员,xTbx6 参与体节细胞命运决定和赋予旁侧中胚层细胞特定的粘连特性。Tbx6 在亚等位基因突变的小鼠表达水平 很 低 , 它 的 表 型 和 人 类 疾 病 Klippel-Feil Syndrome （KFS） 和spondylocostal dysostosis 病理表型非常的相似。因此Tbx6 的表达水平对体节发生非常关键。在爪蟾胚胎中,Tbx6 表达在预定体节中胚层, 当预定体节中胚层细胞成熟为体节后, Tbx6 的表达下调。这一Tbx6 的表达模式是否为细胞分化命运所必需,还是参与体节发生过程中细胞粘连分子的表达调节? 我们实验表明在旁侧中胚层中,上调或下调Tbx6 的表达量,都能改变旁侧中胚层细胞的行为。 通过过表达实验和功能失活实验,我们发现PAPC （paraxialprotocadherin）很可能是Tbx6 的下游基因,介导Tbx6 赋予细胞粘连特性的功能。 但在Somitomere（PSM 区域靠近分节界限的前部区域）细胞中延迟Tbx6 的 1<WP=3>表达,不能改变Somitomere 细胞预定分化为肌肉细胞的分化命运。所以Tbx6 过表达主要是改变细胞的粘连特性而不是与维持PSM 细胞的未分化命运相关。我们的实验提供了PAPC 这一重要的线索,进而为阐明体节发生过程中的分子事件做了很好的铺垫。 关键词:T-box 基因;预定体节中胚层;PAPC;粘连分子;Tbx6 第三章 爪蟾肌肉发育过程中多条信号通路控制 xTbx6 的表达 早期胚胎的肌肉细胞特化和起始过程中, Tbx6 基因起关键作用。Tbx6 很可能处于肌肉发育的主控基因 Myf-5 上游的位置, 起始肌肉细胞特化。因此, 研究胚胎肌肉发生的分子机理必须研究 Tbx6 本身的表达是如何被调控的。Activin/Nodal, VegT/ Nodal, FGF, and BMP 等信号通路对中胚层（肌肉来源于中胚层）的起始分化以及其图式建成起作用,而 Xnot 对脊索和旁侧中胚层之间形成边界负责。 我们通过注射显性失活形式的上述分子以阻断相应的信号通路,分析其对 Tbx6 表达的影响。 结果显示, Activin/Nodal 和 VegT/Nodal 信号通路对 Tbx6 表达的早期起始和晚期维持都是必需的, Nodal 信号分子能够诱导 Tbx6 表达。 FGF 信号不能诱导 Tbx6, 但对 Tbx6 的早晚期表达也是必需的。BMP 既能诱导 Tbx6 的表达, 又为维持 Tbx6 的表达所必需。 BMP 对 Tbx6 的诱导呈剂量依赖。 Xnot 对 Tbx6 早期起始以及晚期维持表达都没有影响,提示其它基因参与限制 Tbx6 的空间特异性表达。我们的结果揭示了可能参与调控Tbx6 表达的上游基因, 为进一步揭示肌肉发生起始的机制提供了研究基础.