豫医无毛小鼠的生物学特征及其分子遗传学研究

论文题目: 豫医无毛小鼠的生物学特征及其分子遗传学研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 动物学

作者: 章金涛

导师: 方盛国

关键词: 小鼠,无毛基因,突变,形态,组织学,超微结构,同类系,克隆,无毛小鼠,皮肤

文献来源: 浙江大学

发表年度: 2005

论文摘要: 无毛基因是与皮肤和被毛结构有重要关联的核受体基因,编码一个锌指结构转录因子,是甲状腺激素受体的转录辅阻遏物,并参与毛发生长周期的调控,在维持毛囊及毛囊间上皮的增殖、分化、调亡的精致平衡中扮演重要角色。无毛小鼠是无毛基因突变而引起的一种皮肤和被毛结构发生异常变化的小鼠,表型类似于人的丘疹性无毛症(Papular atrichia),是皮肤病及毛发生长研究的良好实验动物模型。豫医无毛小鼠是国内最早报导的犀牛状无毛小鼠,现已育成国内唯一的分离近交系。本论文以正常有毛的昆明小鼠作对照,从表型、组织学、超微结构、无毛基因的第六内含子及cDNA的克隆、基因序列分析和功能分析等方面对豫医无毛小鼠、无毛同类系小鼠进行了系统研究,发现并命名了一个新的无毛突变基因;同时,在克隆的无毛基因上发现了5个多态性位点。并通过对携带无毛突变基因的无毛小鼠的表型、皮肤组织学、超微结构等生物学特征研究,探讨了无毛基因的“一因多效性”及遗传的异质性。 主要研究结果和结论如下: 1.对豫医无毛小鼠的表型、组织学及超微结构特征进行了研究,结果发现豫医无毛小鼠出生后被毛生长正常,但是在12日龄前后开始从上眼睑脱毛,接着向头部、尾部扩展,整个脱毛过程约持续2周时间,结果除胡须外全部脱净,并终生不再生。脱毛后的豫医无毛小鼠内脏可视,随年龄的增长,皮肤角化程度和厚度增加,体表面积扩大,形成犀牛状褶痕;指甲过度生长,呈螺旋状弯曲,皮肤表面有淡黄色蜡样粘性物,而且随年龄增长,皮肤表面出现小的丘疹,胡须变得短而稀疏。豫医无毛小鼠雌性和雄性均具有生育能力,但雌性母性差,不能很好地哺乳幼仔。豫医无毛小鼠的胸腺过早退化,而且寿命较短,常在6-10月龄不明原因死亡。组织学发现无毛小鼠毛囊瓦解,形成椭圆囊,真皮内出现几排大小不一的包囊,并随年龄增长而扩张。电镜扫描发现脱毛前毛囊上部的毛管先变大,然后再脱毛,2月龄无毛小鼠皮肤表面有许多形状、大小不规则的泡沫样物质,沿着皮肤沟排列,无毛小鼠毛囊漏斗部极度扩张,内含一些角化样碎片,形成较大的椭圆囊,在真皮及皮下组织出现大小不等的包囊。至8月龄时,无毛小鼠皮肤表面为鳞片状角化物,真皮及皮下组织退化,弹性纤维排列凌乱,真皮及皮下组织几乎全部被几层大的真皮包囊充填。 2.对3种无毛同类系小鼠的皮肤形态及超微结构进行了观察,结果发现3种无毛同类系小鼠的脱毛规律同豫医无毛小鼠相似。指甲过度生长,呈螺旋状弯曲;BALB/c无毛小鼠无色素沉着,表型类似于豫医无毛小鼠,DBA/2,C57BL/6无毛同类系小鼠皮肤有黑色素沉着,嘴角、眶周、耳和尾部颜色较重。随年龄增长,皮肤及尾部表面出现一些类似人粉剌样的丘疹,数量逐渐增多,触须也随

论文目录:

中文摘要

英文摘要

第一部分 文献综述

第一章 小鼠无毛基因研究进展

1 无毛基因的结构

2 无毛基因的表达

3 无毛基因的功能

4 小鼠无毛等位基因的分子遗传机制

4.1 hairless(hr~(hr))突变

4.2 rhino hr~(rh)突变

4.3 hr~(rh-J)突变

4.4 hr~(rhCh)突变

4.5 rhino-bald Mill Hill (hr~(rh-bmh))

4.6 bald(hr~(ba))突变

4.7 near naked(Hr~n)

4.8 hairless transgenic hr~(TgN5053Mm)(hr~(tgl))突变

4.9 Yurlovo(hr~(rhY))突变

4.10 Targeted mutation(hr~(tmlCct))

5 无毛基因突变对生物学特性的影响

5.1 对皮肤和被毛结构的影响

5.2 组织病理变化

5.3 对繁殖性能的影响

5.4 对免疫器官及免疫功能的影响

5.5 对二噁英毒性感受性影响

6 无毛突变动物模型在生物医学研究中的应用

6.1 在皮肤病学研究中的应用

6.2 在免疫学方面的应用

6.3 在遗传学方面的应用

6.4 在衰老研究方面的应用

7 结语

第二章 研究目的

第二部分 研究内容

第三章 材料和方法

1 材料

1.1 样品

1.2 试剂

1.3 菌株和质粒试剂

1.4 常用缓冲溶液和培养基的配制

1.5 主要的仪器设备

1.6 使用的主要生物信息学数据库和计算机软件

2 方法

2.1 豫医无毛小鼠表型、皮肤组织学及超微结构研究

2.1.1 组织学方法

2.1.2 扫描电镜方法

2.2 无毛同类系小鼠皮肤形态及扫描电镜观察

2.2.1 无毛同类系小鼠的培育方法

2.2.2 扫描电镜方法

2.3 豫医无毛小鼠无毛基因的分子克隆及突变分析

2.3.1 DNA的提取

2.3.2 总RNA抽提

2.3.3 mRNA的分离

2.3.4 PCR引物的设计

2.3.5 PCR反应

2.3.6 RT-PCR扩增

2.3.6.1 第一链cDNA的合成

2.3.6.2 PCR反应

2.3.7 PCR产物的克隆

2.3.7.1 PCR产物的纯化

2.3.7.2 感受态细胞制备

2.3.7.3 连接

2.3.7.4 转化

2.3.8 重组质粒鉴定

2.3.8.1 质粒酶切鉴定

2.3.8.2 PCR鉴定

2.3.9 序列测定

2.3.10 突变基因的验证

2.3.11 序列分析

2.4 昆明小鼠无毛基因cDNA全长序列的分子克隆及序列分析

2.4.1 总RNA提取及处理

2.4.2 DNA的提取及处理

2.4.3 引物设计及合成

2.4.4 RT-PCR及PCR扩增

2.4.5 克隆和测序

2.4.6 无毛基因CDS序列和氨基酸序列分析

第四章 实验结果

1 豫医无毛小鼠的表型、皮肤组织学及超微结构特征

1.1 豫医无毛小鼠的表型特征

1.2 豫医无毛小鼠的皮肤组织学特征

1.3 豫医无毛小鼠的超微结构特征

2 无毛同类系小鼠皮肤形态及扫描电镜观察

2.1 无毛同类系小鼠的表型特征

2.2 无毛同类系小鼠的超微结构特征

3 豫医无毛小鼠无毛基因的分子克隆及突变分析

3.1 总RNA的提取

3.2 DNA的提取

3.3 第6内含子的PCR扩增结果

3.4 无毛基因cDNA序列的PCR扩增

3.5 克隆载体的PCR鉴定

3.6 双酶切鉴定

3.7 测序分析

3.8 突变基因的验证及命名

3.9 豫医无毛小鼠无毛基因的同源性比较分析

3.9.1 核苷酸同源性比较分析

3.9.2 氨基酸同源性比较分析

3.10 豫医无毛小鼠无毛基因的系统遗传分析

4 昆明小鼠无毛基因cDNA全长序列的分子克隆及序列分析

4.1 昆明小鼠无毛基因cDNA全长序列的分子克隆

4.2 昆明小鼠无毛基因的同源性比较

4.3 无毛基因多态性位点的分析

4.3.1 DNA的提取

4.3.2 多态性分析

第五章 讨论

1 豫医无毛小鼠的表型、皮肤组织学及超微结构特征

2 无毛同类系小鼠的皮肤形态及扫描电镜观察

3 豫医无毛小鼠无毛基因的分子克隆及突变分析

4 昆明小鼠无毛基因cDNA全长序列的分子克隆及序列分析

第六章 参考文献

第三部分 本研究的主要成果及创新点

第七章 论文主要成果及创新点

1 论文的主要成果

2 论文的主要创新点

3 研究展望

第四部分 附录

第八章 附录

附录一：攻读博士学位期间发表和录用的学术论文

附录二：新无毛突变基因及克隆的序列在基因组数据库中的收录信息

附录三：致谢

发布时间: 2005-10-10

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