东南大学最新文章：建立研究新果蝇品系

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果蝇Neurexin(DNRX)在突触的结构发育和突触功能上发挥着重要的作用. 然而迄今为止, DNRX 的时间和空间表达模式还没有被系统地研究. 来自东南大学生命科学研究院, 发育与疾病相关基因教育部重点实验室的研究人员建立了一株新的DNRX-Gal4转基因果蝇品系, 并评价了这株转基因Gal4品系在三龄幼虫脑中的表达模式, 发现其与内源性的DNRX的表达模式是一致的. 同时这项研究也利用这一转基因果蝇证实了DNRX表达在神经肌肉接头以及用来分析了DNRX的细胞特异性的表达模式.

Neurexins在突触连接和维持突触的稳定性上起着非常重要的作用, 研究显示脊椎动物的Neurexins在突触发育和突触功能上是必需的. 哺乳动物有3个neurexin基因, 每个基因有2个不同的启动子, 因此产生1个α-neurexin 和1个β-neurexin. 果蝇(Drosophila melanogaster)仅有1个neurexin (dnrx)基因, 研究显示其在突触结构形成、发育和功能上起着重要的作用. 然而, 果蝇Neurexin(DNRX)的时间和空间表达还没有被详细地研究.

先前利用原位杂交的方法对dnrxmRNA的表达进行了分析, 研究显示, dnrxmRNA在胚胎中枢神经系统和腹部神经索有较高的表达. 然而, 原位杂交的方法很难告诉我们dnrx 基因是否在肌肉中表达(突触后). 也有研究利用抗体染色的方法对DNRX在胚胎和幼虫脑的亚细胞定位进行了分析, 研究显示, DNRX集中表达在脑和腹部神经索的突触密集区域(Neuropil), 在成虫的脑中, DNRX 在多个脑区都有表达. 由于DNRX是一个突触蛋白, 在胞体中表达后要被转运到突触位点才能发挥作用, 因此抗体染色不能精确地告诉我们这些位于突触密集区的DNRX是由什么细胞表达后而转运而来的.

另外, 由于DNRX在神经肌肉接头(neuromuscularjunctions, NMJs)的表达量太少或者抗体的亲和力弱,所以不能利用常规的抗体染色检测到DNRX在NMJs的表达.

转录激活蛋白-上游激活序列(GAL4-UAS)异源性表达系统被广泛应用在果蝇基因表达和功能分析,该系统能弥补原位杂交和抗体染色的一些缺陷. 因此制备了DNRX-Gal4转基因品系, 研究人员评价了这株转基因Gal4品系在三龄幼虫脑中的表达模式, 发现其与内源性的DNRX的表达模式是一致的。

而且研究人员利用DNRX-Gal4/UAS-Reporter系统地分析了DNRX在时间和空间上的表达模式. 结果显示, DNRX 在胚胎、幼虫和成虫时期均表达在中枢神经元和运动神经元, 而在神经胶质细胞没有表达. 在果蝇神经肌肉接头(NMJs)中, DNRX既表达在突触前也表达在突触后区域. DNRX 也被发现表达在唾液腺、肠、翅膀和腿. 在成虫脑中, DNRX 表达在许多不同的脑区, 包括蘑菇体(MBs)、触角叶(AL)和视盘. 有趣的是, DNRX 在控制节律的颜料释散因子(pDF)阳性的clock神经元里也有表达, 同时发现DNRX在蘑菇体的表达是与果蝇的嗅觉联想式学习记忆相关的.

（生物通）

原文检索：

孙明宽, 曾宪坤, 谢维. 利用DNRX-Gal4研究果蝇Neurexin的时间和空间表达模式. 中国科学: 生命科学, 2015, 45: 1224–1234
Sun M K, Zeng X K, Xie W, et al. Temporal and spatial expression of DrosophilaNeurexin during the life cycle visualized using a DNRX-Gal4/UAS-reporter. Sci China Life Sci, 2016, 59, in press, 10.1007/s11427-015-4946-9