【摘 要】
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近年来,多项研究显示BRWD3基因突变与智力低下、癌症发生相关,但对其分子功能以及突变致病机制的研究相对薄弱。本课题组前期解析了BRWD3相互作用蛋白及其结合、调控的下游基因,但是缺乏体内研究结果。本研究以斑马鱼为模型,分析brwd3在胚胎发育中的表达特征及作用。本研究包含三个方面内容:（1）结合我们前期转录组测序和斑马鱼基因组信息,采用聚合酶链式反应结合测序技术获得brwd3基因序列信息,分析其
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近年来,多项研究显示BRWD3基因突变与智力低下、癌症发生相关,但对其分子功能以及突变致病机制的研究相对薄弱。本课题组前期解析了BRWD3相互作用蛋白及其结合、调控的下游基因,但是缺乏体内研究结果。本研究以斑马鱼为模型,分析brwd3在胚胎发育中的表达特征及作用。本研究包含三个方面内容:（1）结合我们前期转录组测序和斑马鱼基因组信息,采用聚合酶链式反应结合测序技术获得brwd3基因序列信息,分析其编码序列组成,探究其在不同物种间的保守性和进化特征,对其蛋白质进行理化特性分析;（2）根据获得的序列信息,设计引物,通过实时定量PCR和整胚原位杂交技术,研究brwd3基因在斑马鱼胚胎早期不同发育阶段的转录表达水平和分布变化;（3）模拟人类BRWD3截短突变特点,采用morpholino的方法构建brwd3突变斑马鱼,利用转录组测序方法筛选受brwd3基因突变影响的相关基因,对下游候选基因进行功能注释和聚类,构建脑发育相关分子作用网络,初步探究brwd3参与脑发育的作用机制。结果如下:（1）获得6894 bp包含全长编码序列、编码1742个氨基酸的brwd3基因。斑马鱼brwd3基因与人类该基因氨基酸相似度为59.98%,在小鼠等典型模式生物及人类中具有较高保守性。BRWD3蛋白分子量为195.505 k Da,为亲水性、非分泌蛋白。（2）时空表达模式显示:斑马鱼brwd3基因呈母源性表达,于原肠期表达量逐渐下降,体节期表达上升并在受精后24 h时达到峰值,随后表达降低。其在胚胎发育早期泛表达,咽囊期时主要在脑部特异性表达。（3）筛选到受斑马鱼brwd3基因影响的脑发育相关差异表达基因49个,这些基因富集于Wnt、MAPK信号途径及细胞社会联系。敲除突变斑马鱼brwd3基因后,mef2ca（用Ch IP-Sequence鉴定的人MEF2C的同源基因）的转录水平降低。在野生型斑马鱼中检测mef2ca的时空表达模式,证实了brwd3基因与mef2ca基因协同表达参与斑马鱼胚胎脑发育。本研究分析了brwd3基因在斑马鱼胚胎发育中的表达和功能特征。结果支持brwd3基因与mef2ca基因相互作用,协同表达参与斑马鱼的脑发育。本研究为了解BRWD3突变导致脑发育相关疾病MRX93的致病机制提供了线索。
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