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胚胎形体模式形成中的轴-轴旁中胚层分化是脊椎动物特有的背腹分化事件。但轴-轴旁中胚层区域的划分不能用已知的,建立在合子信号梯度基础上的背腹分化机制来解释。在斑马鱼中,spt以细胞自主性方式调控轴旁中胚层分化,flh则通过抑制spt的异位表达而启动轴中胚层分化。但二者的最初表达区域在胚盘边缘区域是重叠的。因此,限定轴中胚层调控关键基因flh和轴旁中胚层发育调控关键基因spt的表达区域是轴-轴旁中胚层图式形成的前提条件。我们在前期工作发现转录因子Vsx1具有直接抑制flh表达而保护spt表达的功能。本研究进一步分析了Vsx1在调控斑马鱼轴-轴旁中胚层图式形成中的作用和分子机制,主要研究结果和结论如下:1.通过整胚免疫组织化学定位分析,证明了母源Vsx1在卵裂期即在胚胎预定的腹侧区域表达。2.利用特异性抑制转录的MO和抑制剪接的MO证明母源而非合子的vsxlmRNA在胚胎轴旁中胚层形成中起关键的调控作用。3.通过整胚原位杂交确定了母源Vsx1在腹侧区域通过抑制flh的表达而保护spt表达,从而确定轴旁中胚层区域。4.发现母源Vsx1对维持原肠期胚胎腹侧的特性也有重要作用,但对已知的维持胚胎腹部特性的Wnt8, Bmp2b信号途径没有影响,提示斑马鱼胚胎腹侧特性的维持可能受两个平行的途径调控。5.通过将Vsx1蛋白的N端区域分别用果蝇Engrailed N端的转录抑制结构域和病毒Vpl6的转录激活结构域替换,分析En-Vsx1和VP16-Vsx1融合蛋白对胚胎发育表型的影响和对flh表达的影响,证明了Vsx1是一个转录抑制因子。6.通过突变分析,确定了Vsx1在flh近端启动子上的特异性结合位点,证明了只有该位点介导了Vsx1对flh的转录抑制。7.确定了Vsx1在靶基因启动上特异性结合位点的序列特性。通过突变分析证明了除homeodomain的结合基序TAATTN外,至少还有一个CCC序列是Vsx1特异性识别和结合靶点所必需的。CVC结构域也可能在Vsx1与DNA结合位点的特异性识别中起重要作用。这些结果证明了脊椎动物特有的轴一轴旁中胚层最初图式形成是由母源因子直接在转录水平调控。信号浓度梯度不是初始轴一轴旁中胚层图式形成的主要调控因素。所发现的特异性结合位点的序列特性和CVC功能对揭示paired-like转录因子的作用机制有重要意义。