搜索
您的当前位置:首页正文

BAMBI基因敲除小鼠的繁育、基因型鉴定

来源:赴品旅游
Oct.2014.34(5) 实验动物与比较医学Laboratory Animal and Comparative Medicine 381 doi:10.3969/j.issn.1674—5817.2014.05.007 BAMBI基因敲除小鼠的繁育、基因型鉴定 罗 肖1,魏双羽.-2,贾如1,姚婷・,张燕茹-,师小博 ,闰剑群1 (1.西安交通大学医学部生理学与病理生理学系;教育部环境与疾病相关基因重点实验室, 西安710061;2.西安交通大学第一附属医院血液内科,西安710061) 【摘要]目的 探讨BAMBI-,一小鼠的繁殖和鉴定方法,筛选出足够数量的BAMBI-,-小鼠,为研究 BAMBI基因在肥胖、能量代谢等方面的生理功能提供实验动物。方法将引进的2对BAMBV小鼠 扩繁后,以与背景品系C57BL/6J野生型(wT)回交的方式获得 坳,+,_小鼠,再将BAMBI+/-小鼠进 行互交大量繁殖。提取幼鼠尾部组织DNA,利用PCR方法鉴定基因型;选取BAMBI 小鼠取肩 胛部位棕色脂肪组织(BAT),腹股沟部位皮下白色脂肪组织(sWAT),性腺周围白色脂肪组织 (gWAT)和肝脏,利用实时PCR方法检测BAMBImRNA的表达量。结果BAMBI+/-小鼠互交扩 繁,短期能获得大量小鼠;C57BL/6J野生型(wT)、BAMBI+/-和BAMBI-/-各表型结果基本符合孟德 尔遗传规律;BAMBI 小鼠敲除效率理想。结论BAMBI+/。小鼠互交是繁育BAMBI 小鼠的较好 方法;PCR方法能够准确鉴定BAMBI/。小鼠。 [关键词]BAMBI;基因敲除;基因型鉴定;PCR [中图分类号]Q95—33 [文献标识码]A [文章编号]1674.5817(2014)05—0381—05 BAMBI(BMP and activin membrane-bound 2对具有C57BL/6J遗传背景的BAMBI敲除小鼠, inhibitor)基因编码产物为一个由260个氨基酸组成的 跨膜糖蛋白,由于其胞外结构域与转化生长因子 经基因型鉴定成功培育较大量的BAMBI基因敲除 小鼠,为深入研究BAMBI在生理功能中的重要作 用及机理提供实验动物。 (TGF.p)和骨形成蛋白(BMP)等配体的I型受体胞外 结构域相似但缺失胞内信号转导结构域,因而也称 为伪受体fl_ 。BAMBI在各组织之间广泛表达,并 且在物种之间遗传进化中高度保守『21 】。近年研究 发现,BAMBI基因参与调控胚胎发育及多种组织 1材料与方法 1.1实验动物 器官的肿瘤形成,并参与调控多种与脂肪细胞形成 有关的自分泌/旁分泌细胞因子[sJ们。然而目前对 于BAMBI的研究大多在各种BAMBI基因缺失的细 胞中进行,虽然具有很好的效果,但是在模拟体 内环境方面仍有不足[11】。因此本课题组从美国纽约 Mount Sinai医学中心Detlef Schlondorff教授处引进 美国纽约MOunt Sinai医学中心Detlef Schlondorff教授惠赠2对BAMBI基因敲除小鼠 (BAMBI—I一)。该小鼠背景品系C57BL/6J小鼠(wT), 饲养于西安交通大学实验动物中心[SC文K(陕) ; ” 2012-003】。 . .1.2小鼠的饲养和繁殖 ’ 按照SPF级动物饲养标准进行饲养。室内温 [收稿日期】2014—03—19 [基金项目】国家自然科学基金项目资助(编号:31200886);中 央高校基本科研业务费专项资金资助 度控制在20 ̄25℃,相对湿度50%~60 ,光 照为每日12 h,小鼠饲料、饮水、垫料均经高温 高压灭菌处理。小鼠自由饮水,并饲喂标准日粮 [北京科澳协力饲料有限公司,SCXK(京)2009— 【作者简介]罗 ̄(1982.),女,博士,生理学讲师, E—mail:xluo@mail.xjtu.edu.ca [通讯作者】闰剑群,E-mail:jqyan8 10@gmail.com 00121。饲养过程中,密切观察小 鼠生长情况,每 周换2次垫料,每日补充饲料及饮水。因引进的 382 实验动物与比较医学Laboratory Animal and Comparative Medicine Oct2014.34(5) .小鼠数量有限,采用了2雄2雌同窝的方式进行繁 殖,二个月后子代纯合子9只,与引进的背景品 1.5组织样本采集 随机选取8周龄BAMBI野生型(WT) ̄II敲除 (KO)d,鼠各5只(雌雄不限),断颈处死,取肩胛部 位棕色脂肪组织(BAT),腹股沟部位皮下白色脂肪 组织(sWAT),性腺周围白色脂肪组织(gWAT) ̄H肝 系C57BL/6J(8周龄)按照雌雄2:1配对合笼繁殖(回 交);其子代按雌雄2:1配对合笼繁殖(互交)。在 幼仔2 1日龄左右离乳,并打耳号,剪鼠尾。 1.3小鼠的基因型鉴定 脏(1iver),立即在液氮中冷冻,一80℃储存备用。 1.6 总RNA的提取及cDNA第一链的合成 按照Trizol总RNA提取试剂盒(TAKARA)说明 书提取不同类型脂肪组织及肝脏总RNA,提取完 成后,Nanodrop检测RNA的纯度及浓度,并利用 1.3.1 小鼠尾部基因组DNA的提取 剪小鼠尾 0.5—1 cm置入1.5 ml Eppendolf管中,参照北京天 根生物技术有限公司生产的组织基因组DNA提取试 剂盒说明书抽提DNA。 1.3.2 PCR反应及琼脂糖凝胶电泳基因型鉴定所用引物序列如表1。 PCR Thermo反转录试剂盒合成cDNA。 1.7实时定量PCR(real time PCR) PCR反应体系:下列反应物构成20 l的反应 体系。Forward Primer(10 gmol/L)0.5 gl,Reverse Primer(10 pmolFL)0.5 gl,TAKARA master mix(2X) 20山PCR反应体系(Bio—Rad iQ5):ddH20 4 gl、 cDNA模板2山、2 gmol/L上游引物2 、2 gmol/L 下游引物2 gl、SYBR green(TAKARA)10 pl。反 应条件:95℃预变性5 S,每个循环60℃20 S。 实验数据利用Rotor Gene real time Analysis Software 6.0分析,标准Ct值设置为0.035,以cyclophilin 为内参基因,目的基因的值=2 (ct RefGene"Ctoo )。为 了排除BAMBI基因序列从潜在的启动位点转录, 本实验设计了两对不同的实时定量PCR引物(一对 引物序列跨越外显子1和2;一对引物序列跨越外 显子2和3)(表1)。 10 l,模板DNA 1 gl,加ddH2O 8 l,共2O l。 采用PCR扩增仪进行循环扩增:预变性94℃ 4 min;变性94℃30 S;退火62℃30 S;延伸 72℃40 S;共40个循环,最后再延伸72℃10min, 之后4℃保存。 电泳鉴定:取PCR反应终产物5 ul在1.5%的 琼脂糖凝胶电泳。鼠尾琼脂糖凝胶电泳基因型片段 为:野生型(+,+)215 bp;纯合子(一/.)316 bp;杂合子 (+/.)215 bp和316 bp,根据条带大小可以鉴别出 各个基因型小鼠。 1.4保种 1.8数据统计分析 采用GraphPad Prism 5.0软件,One.way ANOVA结合Tukey’S post—hoc检验分析三组以上数 据之间的差异显著性。数据表示为 ± ,P≤0.05 为差异有统计学意义。 为了确保BAMBI+,一小鼠具有良好的繁殖能力, 保种群每隔3—5代用雄性BAMBI+/一小鼠与野生型 C57BL/6J雌性小鼠回交1次。 384 实验动物与比较医学Laboratory Animal and Comparative Medicine Oct2014.34(5) BAMBI-,-小鼠,并按照SPF级动物饲养标准进行繁 育。在种群扩繁以后,选用PCR法鉴定基因型, 较Southern blot方法更为简单直观【l3,14]。本实验中 设计的两对特异性引物,一对位于原有的功能基因 上,一对位于替代基因上,两对引物共用上游序列。 通过至少2次独立扩增,得到明确的鉴定结果。 为了验证PCR的可靠性,本实验采集了不同 基因型小鼠不同类型的脂肪组织及肝脏(与肥胖和能 量代谢密切相关的组织和器官),利用实时定量PCR 的方法检测了BAMBI mRNA的表达量。由于 BAMBI基因序列存在3个外显子区域,为了避免从 潜在的第二个启动位点转录BAMBI基因,本实验 分别设计了跨越外显子1和2区域和外显子2和3区 域的两对特异性引物。结果显示,PCR方法鉴定 基因型结果可靠,这为后期实验研究奠定了基础。 在饲养过程中发现,BAMBI’I’小鼠在生长发 育及表型特征上与WT小鼠相比无明显差异,但在 繁殖效率上较wT略微偏低。有时出现雌鼠产仔率 低的情况,有时出现母鼠食仔现象,这可能与受到 惊吓或内分泌紊乱有关,具体原因有待进一步研究。 本研究通过引进BAMBI-,.小鼠,采用与遗传背 景为C57BL/6J种系的野生型小鼠回交及其子代互交 方式成功地大量繁育,经过PCR基因型鉴定和实时 定量PCR检测,在短期内获得了足够数量鲋 I 。 小鼠,为探索BAMBI基因的生物学功能提供了充 足的动物模型。 参考文献 [1】Gawantka V,Pollet N,Delius H,et a1.Gene expression screening in Xenopus identifies moleculra pathways,pre— dicts gene function and provides a global view of embryonic patterning[J].Mech Dev,1998,77(2):95—141. 【2】Onichtchouk D,Chen YG,Dosch R,et a1.Silencing of 1’GF. beta signalling by the pseudoreceptor BAMBI[J].Nature, 1999,401(6752):480—485. [3]Knight C,Simmons D,Gu TT,et 1a.Cloning,characterization, .and itssue expression pattern of mouse Nma/BAMBI during odontogenesis[J].J Dent Res,2001,80(10):1895—1902. [4】Grotewold L,Plum M,Dildrop R,et a1.Bambi is coexpressed with Bmp一4 during mouse embryogenesis[J].Mech Dev, 2001,100(2):327—330. [5】Lovelnad KL,Bakker M,Meehan T,et a1.Expression ofBambi is widespread in juvenile and adult rat tissues nad is regu- lated in male germ cells[J].Endocrinology,2003,144(9): 4180—4186. [6】TsangM,KimR,deCaesteckerMP,eta1.Zebrafishnnlais involved in TGF beta family signaling[J].Genesis,2000,28 (2):47—57. [7]Degen WG,Weterman MA,Van Groningen JJ,et a1.Expression of nma,a novel gene,inversely correlates with the metastatic potentila ofhuman melnaoma cell lines nad xenografts[J].Int J Cancer,1996,65(4):460—465. [8】SasakiT,SasahiraT,ShimuraH,et1a.EffectofNmaongrowth inhibition by TGF—betaa in human gastric carcinoma cell ifnes 【J】_Oncol Rep,2004,11(6):1219-1223. [9]Sekiya T,Adachi S,Kohu K,et a1.Identiifcation ofBMP nad activin membrnae—bound inhibitor(BAMBI),an inhibitor of transforming growth factor-beta signaling,as a traget of hte beta—catenin pathway in colorectal tumor cells[J].J Biol Chem,2004,279(8):6840-6846. 【10]Fritzmann J,Morkel M,Besser D,et 1a.A colorectal cancer expression profile that includes transforming growth factor beta inhibitor BAMBI predicts metastatic potential[J]. Gasrtoenterology,2009,137(1):165—175. [1 1]Luo X,Hutley LJ,Webster JA,et a1.Identification of BMP and Activin Membrane—Bound Inhibitor rBAMBI)as a Potent Negative Regulator of Adipogenesis and Modulator of Autocrine/Paracrine Adipogenic Factors[J].Diabetes,2012, 61(1):124—136. [12】Gonzales CB,Simmons D,Macdougall MRN.Competing Roles of TGF{beta}and Nma/BAMBI in 0dontoblasts[J】. J Dent Res,2010,89(6):597—602. [13]朱加银,陈锡文,赵惠玲,等.腺苷A2a受体基因敲除小鼠 不同繁育方法比较[J].实验动物与比较医学,2008,28(3): 188.189. [14】钱云,叶步青,耿建国,等.DNA检测技术在基因剔除小鼠 保种中的初步应用【J】.实验动物与比较医学,2009,29(2): 124—126 Oct.2014.34(5) 实验动物与比较医学Laboratory Animal and Comparative Medicine 385 Breeding and Identification of BAMBI Gene Knockout Mice LUO Xiao ,WEI Shuang—yu ,JIA Ru ,YAO Ting ,ZHANG Yah—ru ,SHI Xiao—bo ,YAN Jian—qun f 1.Department ofPhysiology and Pathophysiology;Key Laboratory ofEnvironment and Genes Related to Diseases,Ministyr ofEducation,Xi’an Jiaotong University School ofMedicine, Xi’an 710061,China;2.Department ofHematology,the First Afifliated Hospital of Medical College.xi an Jiaotong Universiyt,Xi’an 710061.China) 【Abstract】 Objective Breed and identify BAMBI knockout mice for studying the role of BAMBI in obesity and energy metabolism.Methods The introduced BAMBI—mice were paired,and the prog- enies were back—crossed to their wild type mice(C57BL/6J background).The offspring were inter・ crossed to obtain sufifcient number of the knockout mice,the genome DNA was extracted from the tail of the mice for genotyping by PCR.The BAMBI mRNA expression in liver,brown adipose tissue, subcutaneous and gonadal white adipose tissue of BAMBI knockout and wild type mice were detected by real time PCR.Results The inter—crossing results of heterozygous mice with BAMBI gene were basically accordant with Mendelian inheritance laws.The BAMBI mRNA expression was hardly detected in BAMBI knockout mice.Conclusion It is feasible to breed BAMBI knockout mice by inter—crossing of the heterozygote.PCR technique can be used to idenfify the genotype of BAMBI knockout mice precisely. 【Key words】BAMBI;Knockout;Genotyping;PCR;Real time PCR 

因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容

Top