利用斑马鱼模型研究心脏高表达基因Asb5在心脏发育中的功能

The applicant has cloned a zebrafish heart high-expression gene Asb5. However, the function of this gene in the heart development has not been reported yet. The results of applicant preliminary study have showed that the Asb5 gene might be involved in heart development. In this project, Asb5 gene knockout and transgenic experimental models will be established firstly. The role and molecular mechanism of Asb5 in heart development will be studied then using those zebrafish experiment model and cell line as well. The following methods such as in situ hybridization, immunohistochemistry, Western blot, Pull down and Co-IP etc will be used to study the relation between Asb5 gene and the occurrence of heart development, its role in the course of heart development, the possible signaling pathway and the potential transcriptional regulation mechanism of heart development. This research might clarify the role of Asb5 gene and its mechanism in animal heart development.

申请人克隆了一个心脏高表达的基因Asb5，但目前尚无该基因在动物心脏发育中功能的有关研究报道，申请人前期研究结果提示Asb5基因可能与心脏的发育有关。本研究拟首先构建Asb5转基因和基因敲除斑马鱼模型，然后利用斑马鱼动物模型和细胞系对Asb5基因在心脏器官发育中的作用及其分子调控机制进行研究。主要采用胚胎原位杂交、免疫组化、Western blot、Pull down、染色质免疫沉淀等方法，研究Asb5基因与心脏器官发育的关系、其在心脏发育过程中的作用、可能参与的信号途径以及转录调控的机理。本研究对阐明Asb5基因在动物心脏器官发育中的作用及调控途径具有十分重要的理论意义。

本研究课题对实验室已克隆的一个心脏高表达但是功能未知的基因Asb5进行了研究，采用胚胎原位杂交、免疫组化、染色质免疫沉淀等实验方法研究Asb5基因与心脏器官发育的关系、其在心脏发育过程中的作用、可能参与的信号途径以及转录调控的机理。成功构建了Asb基因敲除斑马鱼模型，利用斑马鱼模型通过基因敲除和EGFP转基因模型在体分析最直接最有效的方法进一步鉴定Asb5与心脏发育的关系，并探讨了其作用机理和调控的信号途径。 实验发现敲除Asb5的斑马鱼心脏表现为环化障碍、发育不良、心包水肿、心脏收缩能力下降等表型，接下来将检测下游调控心脏环化相关基因nkx2.5、hand2、has2的是否显著下调，共同注射这些 mRNA能否部分拯救其表型缺陷。获得的研究结果提示Asb5基因可能与心脏的发育相关，本研究对进一步阐明Asb5基因在动物心脏器官发育中的作用及调控途径奠定了良好的基础。