Научная статья на тему 'Экспрессия репортерных генов под контролем регуляторных элементов гена теплового шока дрозофилы в трансгенных эмбрионах вьюна Misgurnus fossilis L'

Экспрессия репортерных генов под контролем регуляторных элементов гена теплового шока дрозофилы в трансгенных эмбрионах вьюна Misgurnus fossilis L Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
333
109
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гены и клетки
Область наук
Ключевые слова
ЭКСПРЕССИЯ ГЕНОВ / БЕЛКИ ТЕПЛОВОГО ШОКА / GENE EXPRESSION / THERMAL SHOCK PROTEINS

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Андреева Л. Е., Хайдарова Н. В., Родригес-бланко А. В., Канайкина Н. Н., Ревищин А. В.

Исследовали эффективность транзиентной экспрессии репортерных генов lacZ и gfp под контролем двух различных промоторных элементов гена теплового шока hsp7O дрозофилы в трансгенных эмбрионах вьюна Misgurnus fossilis L. F'^-поколения. Экспрессия трансгенов в ранних эмбрионах и предличинках носила мозаичный характер и зависела от количества вводимого генетического материала. В то же время экспрессия трансгена не зависела от повышения температуры окружающей среды, т.е. возникала без теплового шока. У 2-3-суточных зародышей эффективность транзиентной экспрессии была максимальной и достигала в отдельных сериях экспериментов 100%. Таким образом, регуляторные элементы гена теплового шока дрозофилы способны обеспечивать конститутивную экспрессию репортерных генов в эмбрионах вьюна.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Андреева Л. Е., Хайдарова Н. В., Родригес-бланко А. В., Канайкина Н. Н., Ревищин А. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Gene expression under control of regulatory elements of thermal shock gene of drozophyla in transgenic larvae germ of loach Misgurnus fossilis L.

The efficiency of transient expression of lacZ and gfp genes-reporters under control of two different promoter elements of drozophyla hsp70 thermal shochk gene in transgeneic larva of Fogeneration loach Misgurnus fossilis L. were studied. The expression of genes in early larva and in the prelarval stage was mosaic and depended upon the amount of genetic material introduced. At the same time gene expression did not depend upon external tempreture increase, i.e. it appeared without thermal shock. In 2-3 day larva the efficiency of transient expression was maximal and reached 100% in separate experimental series. Thus, regulatory elements of drozophula thermal shock gene are capable to provide constitutional expression of gene-reporter in loach larva.

Текст научной работы на тему «Экспрессия репортерных генов под контролем регуляторных элементов гена теплового шока дрозофилы в трансгенных эмбрионах вьюна Misgurnus fossilis L»

Оригинальные исследования

ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Экспрессия репортерных генов под контролем регуляторных элементов гена теплового шока дрозофилы в трансгенных эмбрионах вьюна Мівдитив /_.

Л.Е. Андреева 1, Н.В. Хайдарова 1, А.В. Родригес-Бланко1, Н.Н. Канайкина 2, А.В. Ревищин '•

В.З. Тарантул 1, Л.И.Корочкин 2 , Г.В. Павлова

1 Институт молекулярной генетики РАН

2 Институт биологии гена РАН, лаборатория нейрогенетики и генетики развития

L.E. Andreeva1, N.VKhaydarova1, A.V. Rodriges-Blanko1, N.N. Kananaykina 3, A.V. Revishchin 3,

VZ. Tarantul1, LJ.Korochkin 2, G.V. Pavlova 2 1 Molecular Genetics Institute, RAS

institute of Gene Biology RAS, laboratory of neurogenetics and genetics of development

Gene expression under control of regulatory elements of thermal shock gene of drozophyla

in transgenic larvae germ of loach Misgurnus fossilis L.

Исследовали эффективность транзиентной экспрессии репортерных генов /асЖ и д/р под контролем двух различных промоторных элементов гена теплового шока Ьвр70 дрозофилы в трансгенных эмбрионах вьюна М1вдигпив Лдаз/Лз Р0-лсж:стения. Экспрессия трансгенов в ранних эмбрионах и предпичинках носила мозаичный характер и зависела от количества вводимого генетического материала. В то же время экспрессия трансгена не зависела от повышения температуры окружающей среды, т.е. возникала без теплового шока. У 2-3-суточных зародышей эффективность транзиентной экспрессии была максимальной и достигала в отдельных сериях экспериментов 100%. Таким образом, регуляторные элементы гена теплового шока дрозофилы способны обеспечивать конститутивную экспрессию репортерных генов в эмбрионах вьюна.

Ключевые слова: экспрессия генов, белки теплового шока.

The efficiency of transient expression of lacZ and gfp genes-reporters under control of two different promoter elements of drozophyla hsp70 thermal shochk gene in transgeneic larva of Fo generation loach Misgurnus fossilis L. were studied. The expression of genes in early larva and in the prelarval stage was mosaic and depended upon the amount of genetic material introduced.

At the same time gene expression did not depend upon external tempreture increase, i.e. it appeared without thermal shock.

In 2-3 day larva the efficiency of transient expression was maximal and reached 100% in separate experimental series. Thus, regulatory elements of drozophula thermal shock gene are capable to provide constitutional expression of gene-reporter in loach larva.

Key words: gene expression, thermal shock proteins.

Введение

В последние годы появилось множество работ по полу чению линий трансгенных рыб с экспрессирующимися ре портерными генами, находящимися под контролем гетеро логичных регуляторных элементов. Для быстрого анализа различий в экспрессии генов с регуляторными элементами различной структуры довольно часто используют транзиен тную экспрессию трансгенов у Р0 поколения рыб [1 4]. Этот метод, несмотря на некоторые недостатки, может быть по лезен для получения информации об уровнях и характере экспрессии трансгена в зависимости от индуцибельности и тканеспецифичности промотора.

Удобную модель для тестирования экспрессии чужерод ных генов представляет собой вьюн М/эдиглиэ /Ъвв/'/Ув L, Легкость содержания (отсутствие необходимости кормления взрослых особей) и получения половых продуктов, сравни тельно большие размеры икринок и прозрачные оболочки, относительно короткая продолжительность эмбриогенеза способствуют использованию его в экспериментах по иссле дованию функционирования введенных генов [5-7].

Белки теплового шока (ТШ) вовлечены во многие физио логические и патологические процессы организма и играют центральную роль в защите и репарации клеток под воздей ствием стресса (тепловой, Холодовой шок, ультразвук, тя желые металлы и др.) (8). Рядом исследователей показано, что гетерологичные промоторы генов ТШ могут обеспечивать индуцибельную экспрессию маркерных генов в трансген ных организмах и культуре клеток различных видов живот ных [9-14].

В данной работе репортерные гены 1ас2 и gfp, находя щиеся под контролем двух разных промоторов гена ТШ дро зофилы Изр70, инъецировали в оплодотворенные яйцеклетки вьюна с целью анализа уровней экспрессии трансгенов в зависимости от структуры промоторов, температуры окру жающей среды, концентрации введенного генетического материала и стадии развития зародышей.

Материалы и методы

Половозрелых вьюнов Мівдитив Лэвв//® і., принадлежа щих к семейству вьюнов СоЫШае, отряду карпообразных

А

Оригинальные исследования

Cypriniformes, надотряду костистых рыб Teleostei, отлавливали в природе (в Рязанской обл.) в декабре месяце. Самцов и самок содержали раздельно в холодильнике при темпера туре 4 6°С. Зрелую икру получали через 40 42 часа после инъекций самке хорионического гонадотропина в дозе 100 ME и осеменяли суспензией спермы [15]. Через 20 80 мин после оплодотворения и вплоть до первого деления дробления под бластодиск через желток со стороны вегетативного полюса икринки инъецировали 10 20 нл водного раствора, содер жащего рекомбинантную ДНК в концентрации 20 30 нг/мкл. Инъекцию проводили с помощью микроинъектора фирмы «Эппендорф» стеклянной микроиглой с диаметром кончика 12 14 мкм. Общее количество генетического материала варьировало, от 0,2 нг до 1,5 нг на икринку. Для инъекций использовали 2 различных плазмиды, одна из которых со держала ген р галактозидазы Е. coli (lacZ), находящийся под промотором гена hsp70 дрозофилы (pD88), у которого 5' нетранскрибируемая область содержит 88 пар нуклео тидов, прилегающих непосредственно к точке старта транскрипции [16] (любезно предоставлена профессором В.А. Гвоздевым), вторая репортерный ген зеленого флуо ресцентного белка (gfp), находящийся под промотором гена

'

мая область содержит 98 пар нуклеотидов. Икринки каждой серии инъекций получены от одной пары родителей. Заро дышей инкубировали в отстойной воде при комнатной тем пературе.

р

ли с помощью субстрата X Gal по методу, описанному ранее [17, 18], с добавлением хлороквина для блокирования эн р

сировали 2,5% м глютаральдегидом, отмывали фосфатно солевым буфером (PBS) и инкубировали 30 мин в растворе следующего состава: 5 мМ K3Fe(CN)6, 5 мМ K4Fe(CN)6 6Н20, 2 мМ MgCI2, 0,2% Тритон X 100, 150 мкг/мл хлороквина на PBS (рН=7,4 7,6). После этого добавляли X Gal до ко нечной концентрации 0,4 мг/мл и проводили окрашивание в течение суток при 35°С. Эмбрионы отмывали в PBS, пере носили в 30% сахарозу на PBS, содержащий азид натрия. Окрашенные эмбрионы подсчитывали и фотографировали.

в зародышах вьюна определяли по методу, описанному ра нее [19], с некоторыми модификациями. Зародышей, по 5 штук, помещали в пробирки типа «Эппендорф» и промывали буфером С 39 следующего состава: 3,2 mM NaH2P04x2H20, 4,2 mM NaHC03, 21 mM KCI, 65 mM NaCI. Буфер С 39 тща тельно отбирали, добавляли 200 мкл буфера Z (60 mM xx MgS04, 0,35% в меркаптоэтанола) и гомогенизировали, к гомогенату добавляли 100 мкл раствора субстрата о нит р

инкубировали его при 37°С 90 мин. Реакцию останавливали добавлением 1 мл 0,52 М раствора Na2C03. Оптическую плотность измеряли при Х=420 нм и Х=550 нм. Относитель р

деляли по формуле А4

x

Активность гена gfp определяли с помощью флуоресцен тного микроскопа «Axioscop 2 plus» или «Leica DM6000 В» при длине волны 450 490 нм.

Часть зародышей на различных стадиях развития нагре вали при 37°С в течение 30 мин, после чего через 2 4 часа подвергали гистохимическому окрашиванию с помощью

р

тозидазы или исследовали зародыши под флуоресцентным микроскопом.

Положительным контролем служили зародыши, которым инъецировали рекомбинантную плазмиду, содержащую ген

gfp под химерным регуляторным элементом, имеющим в своем составе немедленно ранний энхансер цитомегалови руса человека и промотор фактора элонгации 1 b человека (pCEEGFP) [20] (любезно предоставлена Dr. Т. Takada). Эк спрессию трансгена (флуоресценция зеленым цветом) анализировали с помощью флуоресцентного микроскопа «Axioscop 2 plus» или «Leica DM6000 В» при длине волны 450 490 нм. Отрицательным контролем служили интак тные зародыши и интактные зародыши, подвергавшиеся нагреванию.

Результаты

Экспрессия lacZ-rena под контролем регуляторных

элементов гена теплового шока дрозофилы

в эмбрионах вьюна

Было проведено 5 серий микроинъекций плазмиды pD88, содержащей lacZ ген под контролем промотора гена ТШ дрозофилы, в оплодотворенные икринки вьюна на ста дии бластодиска. 108 зародышей и предличинок 1-5 су точного возраста были обработаны X Gal. Экспрессия lacZ гена носила мозаичный характер и проявлялась на всех исследованных стадиях развития в виде сине зеле ных штрихов, точек, пятен различных размеров, располо женных по отдельности или в виде небольших групп (рис. 1А и 1 В). У предличинок мозаичная экспрессия репортерного гена происходила на голове, в туловищных сомитах, хвосте, плавниках, а также в желточном синцитии и была пред ставлена, в основном, клетками эпидермиса и мышечными волокнами.

В некоторых сериях опытов эффективность экспрессии трансгена наблюдали у 100 % зародышей. Как видно из таб лицы, в которой представлены суммарные данные по всем 5 сериям опытов, начало экспрессии происходило у 66,7% су точных зародышей на стадии ранней средней гаструлы. Максимальная доля зародышей, экспрессирующих трансген, возрастала к 2 3 суткам, достигая 96,2-78,6% и постелен но снижалась к стадии вылупления из оболочек (57,1 — 52,9%). Следует отметить, что количество сине зеленых то чек и интенсивность окрашивания, отражающие экспрессию трансгена, были максимальными на стадии 2 3 суток раз вития. У 5 суточных предличинок экспрессия гена lacZ была представлена, в основном, в отдельных эпидермальных и мышечных клетках. Однако повышение концентрации трансгена или объема раствора при микроинъекции в ик ринки приводило к увеличению количества экспрессиру ющих зародышей, интенсивности экспрессии вводимого ге нетического материала и увеличению количества аномальных зародышей (рис. 1 С).

Нагревание 2 суточных зародышей в одной из серий опытов в течение 30 мин при 37°С и инкубация их при ком натной температуре в течение 2 часов с последующим ги стохимическим окрашиванием не приводила к повышению эффективности и интенсивности экспрессии трансгена (табл.). Ни в одном случае не было отмечено специфическо р

либо интактных зародышей, подвергавшихся нагреванию.

Полученные данные подтверждаются результатами и дру гой серии опытов, где 2 суточных зародышей подвергали аналогичной процедуре, после чего их гомогенизировали и отдельные суммарные гомогенаты (5 зародышей после нагре вания, 5 зародышей без нагревания и 5 контрольных зароды шей) окрашивали по методу, описанному выше, с добав

р

и определяли уровень экспрессии количественным путем на спектрофотометре. Относительная фоновая активность р

■ И I II II

■тп

Оригинальные исследования

0,095 у.е., у зародышей, микроинъецированных плазмидой р088, - 0,410 у.е., а зародышей той же серии после нагре вания - 0,280 у.е. Представленные данные свидетельствуют о том, что нагревание зародышей при 37°С в течение 30 мин и их обработка спустя 2 часа не приводит к увеличению эксп рессии трансгена.

Рис, 1, Трансгенные зародыши вьюна с экспрессией плазмиды рП88 после окрашивания Х-ЄаІ:

А - 1-суточный зародыш [со снятой оболочкой};

В - 2-суточный зародыш; С - группа 5-суточных аномальных зародышей, полученных после инъекции трансгена в количестве 1,5 нг на икринку

Таблица. Эффективность экспрессии плазмиды р[Э88 у 1-5-суточных зародышей вьюна

Стадия развития (сутки) Тепловой шок (ТШ) Общее кол-во зародышей Зародыши с экспрессией гена Іасг

кол-во %

1 - 36 24 66,7

2 - 26 25 96,2

2 + 8 7 87,5

3 - 14 11 78,6

4 - 7 4 57,1

5 - 17 9 52,9

Экспрессия д(р-гена под контролем регуляторных

элементов гена теплового шока дрозофилы

в эмбрионах вьюна

Было проведено несколько серий микроинъекций реком бинантной плазмиды рН1_Р, содержащей д?р ген под про мотором гена ТШ дрозофилы, в оплодотворенные икринки вьюна на стадии бластодиска. Экспрессия gfp гена носила мозаичный характер и проявлялась в виде отдельных точек, пятен на поверхности суточных зародышей, в желточном синцитии, а по мере развития зародышей в мышечных во локнах, в эпителиальных клетках эпидермиса, меланофорах и других типах клеток (рис. 2А, В, С).

В одной из серий опытов в икринки вьюна на стадии бла стодиска инъецировали в качестве контроля плазмиду рСЕЕвРР, содержащую gfp ген под химерным промотором, имеющим в своем составе немедленно ранний энхансер ци томегаловируса человека и промотор фактора элонгации 1Ь человека. Этой плазмидой было проинъецировано 48 икри нок, в такое же количество икринок параллельно инъеци ровали плазмиду рН1_Р. Анализ экспрессии трансгенов у раз вившихся после микроинъекции суточных зародышей показал, что при инъекции контрольной плазмиды рСЕЕвРР 25 из 26 зародышей экспрессировали трансген, тогда как при инъекции плазмиды рН1_Р и эффективность, и интенсивность экспрессии трансгена была значительно ниже - только у 6 за родышей из 26, выживших через сутки после микроинъекции, наблюдалась экспрессия gfp гена. К 2 м суткам развития несколько из 11 зародышей, выживших после инъекции плазмиды рН1_Р, экспрессировали трансген (рис. ЗА).

Нагревание данной группы зародышей в течение 30 мин при 37°С и последующее инкубирование их при комнатной температуре в течение 2,5 часов не привело к заметному уве личению интенсивности экспрессии трансгена (рис. ЗВ). Не было отмечено явного усиления экспрессии д?р гена в данной группе зародышей ни через 4 часа, ни через сутки после на гревания. В то же время, после инъекции плазмиды рСЕЕвРР трансген интенсивно экспрессировался у 6 из 7 выживших 2 суточных зародышей (рис. ЗС). Дальнейшее наблюдение (до 12 суток развития) за зародышами с плазмидой рН1_Р данной серии экспериментов показало, что на 6 е сутки у 2 предли чинок из 6 интенсивная экспрессия трансгена проявлялась в мышечных, эпидермальных клетках и в желточном синцитии (рис. 4А). У одной из двух экспрессирующих предличинок была обнаружена сильная экспрессия д?р гена в хрусталиках глаз (рис. 4В), которая сохранялась до 12 суток развития. На 7 12 е сутки развития экспрессия д?р гена у обеих пред личинок отмечалась также в отдельных клетках или клонах кле ток эпидермиса, мышц, жабр, в меланофорах и других ти пах клеток (рис. 4С). Не было отмечено флуоресцентного свечения клеток у контрольных интактных зародышей либо контрольных зародышей, подвергавшихся нагреванию.

Обсуждение результатов

В настоящей работе показано, что экспрессия репортер ных генов 1ас2 и gfp под контролем регуляторных элементов гена ТШ Изр70 дрозофилы после микроинъекции в опло дотворенные икринки вьюна происходила во время раннего развития эмбрионов Р0 поколения. Экспрессия трансгенов осуществлялась на достаточно высоком уровне независимо от структуры регуляторных элементов и носила мозаичный характер.

Ранее также наблюдалась мозаичная транзиентная эк спрессия репортерных генов в эмбрионах различных орга низмов Р0 поколения при тестировании эффективности работы гетерологичных регуляторных элементов. В частно сти, промоторы Нох1 мыши и Нох2 человека обеспечивали высокую транзиентную экспрессию гена 1ас2 у суточных

Рис. 2. Трансгенные зародыши вьюна с экспрессией плазмиды рНИР:

А - 4-суточный зародыш с экспрессией дф-гена; В - мышечные волокна; С - меланофоры

Рис. 3. Трансгенные зародыши вьюна:

А - группа 2-суточных зародышей с экспрессией плазмиды рНіР; В - эта же группа 2-суточных зародышей с экспрессией плазмиды рНіР через 2 часа после нагревания; С - группа 2-суточных зародышей с экспрессией плазмиды рСЕЕвРР

Рис. 4. Трансгенные зародыши вьюна с экспрессией плазмиды рНИР;

А - 6-суточная предпичинка (флуоресценция мышечных, эпителиальных клеток и желточного синцития);

В - глаз 7-суточной предличинки; С - клон эпителиальных клеток, расположенных на хвостовой части туловища

Оригинальные исследования

эмбрионов зебрафиш [1]; два различных промотора зебра фиш, специфичных для мышечных и эпителиальных клеток (ту1г2 и кгЬ8), строго направляли мозаичную тканеспеци фическую экспрессию gfp и г^р генов в ранних трансгенных эмбрионах медаки [4]; ген д?р под контролем нейронально го гена (САТА2) зебрафиш мозаично экспрессировался в эмбрионах Хепорив 1. [21 ].

В ряде работ исследовали уровень активности репортер ных генов под индуцибельными регуляторными элементами генов ТШ. Показано, в частности, что ген люциферазы (1ис) под промотором гена Изр70 дрозофилы после применения ТШ приводил к 55 кратному увеличению уровня экспрес сии трансгена в ранних эмбрионах устриц [10]; полностью изолированные регуляторные элементы гена Изр70 тиля пии обеспечивали индуцибельную экспрессию 1ас2 гена без предпочтения в какой либо ткани у эмбрионов зебрафиш и в культуре клеток карпа [3]; ген 1ас2 под контролем про моторов генов Изр70 мыши и Хепориэ Ь, в трансгенных эмбрионах зебрафиш экспрессировался в ответ на действие ТШ [12]; высокий уровень люциферазной активности после локального воздействия ультразвуком проявлялся в тканях мы шей и крыс после внутривенной инъекции вектора с 1ис геном под промотором гена Изр70В дрозофилы [13]; индуцибельная экспрессия гена, кодирующего синий белок ВРР, под промо тором гена Изр70 дрозофилы, наблюдалась в трансфециро ванных эмбриональных стволовых клетках мыши [14].

Эти данные свидетельствует о том, что промоторная активность, в целом, и механизмы тканеспецифической и индуцибельной экспрессии генов, в частности, высококонсер вативны у различных видов животных. В отдельных работах детально проанализированы регуляторные элементы гена Изр70 дрозофилы и других организмов, при этом показа но, что экспрессия трансгенов под этими элементами строго индуцибельна. В одном из исследований наблюда лась низкая фоновая экспрессия гена 1ас2 под контролем регуляторных последовательностей генов Изр70 мыши и Хепориэ Ь, в трансгенных эмбрионах зебрафиш без тепло вого воздействия (несколько окрашенных клеток на эмбри он), однако после повышения температуры авторы отмечали значительное увеличение количества экспрессирующих клеток [12]. В наших экспериментах повышение темпера туры окружающей среды не приводило к явному усилению и без того довольно интенсивной экспрессии трансгенов под обоими вариантами регуляторных элементов гена Изр70 дрозофилы. Возможно, что это связано не столько со струк турой этих элементов, сколько с особенностями развития вьюна: в развивающихся икринках вьюна находится большое количество транскрипционных факторов, которые являются достаточно консервативными и способны к взаимодействию с гетерологичными промоторами, в результате чего для активации экспрессии трансгенов не требуется никаких до полнительных воздействий, достаточно только готовности транскрипционного аппарата собственного генома транс крибировать чужеродную ДНК [7]. Видимо, гомологи транс крипционных факторов НБР у различных видов рыб способны высокоэффективно связываться с промоторами генов Изр70 других видов животных, что подтверждает консерва тивную природу регуляторных районов гена Изр70 [12].

Дополнительным доводом в пользу наличия большого ко личества транскрипционных факторов широкого спектра действия в зародышах вьюна является тот факт, что 1ас2 ген под контролем высокоспецифичного промотора гена аЭ1 казеина быка [22], инъецированный в оплодотворенные ик ринки вьюна, также высокоэффективно экспрессировался в различных тканях 1 5 суточных зародышей (собственные неопубликованные данные).

По нашим данным, увеличение концентрации трансгенов при введении в яйцеклетки вьюна приводило к увеличению экспрессии трансгена как в отношении количества экспрес сирующих предличинок, так и интенсивности экспрессии в индивидуальных особях. Это сопровождалось повышением количества аномальных зародышей, что согласуется с дан ными других авторов [12].

Начало экспрессии трансгенов у суточных зародышей вьюна (в период ранней средней гаструлы) согласуется с данными наших предыдущих исследований [17] и совпадает с началом экспрессии чужеродной ДНК в период гаструляции у зебрафиш [23]. Максимальное количество экспрессиру ющих особей вьюна (до 100% в отдельных сериях экс периментов) без теплового воздействия мы наблюдали у

2 3 суточных зародышей (в период перед вылуплением при формировании органов осевого комплекса и сразу же пос ле вылупления из оболочек), что полностью совпадает с нашими предыдущими данными при инъекции 1ас2 гена под контролем промоторов ЯБУ и СМУ в икринки вьюна [17, 2]. Наивысший пик транзиентной экспрессии трансгенов от мечался и в соответствующий период развития (гаструла -начало сегментации) у 12 24 часовых эмбрионов зебрафиш Р0 поколения после инъекции репортерных генов под регу ляторными элементами вирусов БУ 40 и ЯВУ [23], Нох генов (82,7% экспрессирующих особей) [1], генов Изр70 мыши и Хепорив Ь. [12], нейронального гена САТА2 [21].

Гены ТШ у зебрафиш в нестрессовых условиях экспрес сируются уникальным образом. В частности, ген И8р90а1рИа экспрессируется во время нормальной дифференцировки в мышечных волокнах, ген Изр70 4 во время развития хрусталика глаза [24, 8]. Однако под воздействием стресса экспрессия трансгенов с гетерологичными Изр70 промо торами у эмбрионов зебрафиш не имеет специфического характера и сходна с таковой, например, при использова нии БУ40 промотора, который является конститутивным [3]. В наших экспериментах экспрессия трансгенов не носила предпочтительного характера по отношению к каким либо органам и тканям и наблюдалась в эпителиальных и пигмен тных клетках эпидермиса, мышечных волокнах, желточном синцитии, хрусталике глаз. Аналогичный характер экспрессии мы наблюдали также после введения 1ас2 гена с промо торами ЯБУ и СМУ [2].

Таким образом, в ранних эмбрионах вьюна показана достаточно высокая транзиентная мозаичная активность репортерных генов 1ас2 и gfp под контролем двух отличаю щихся регуляторных элементов гена Изр70 дрозофилы без применения теплового шока. Полученные результаты сви детельствуют о том, что данную модель удобно использо вать для быстрого тестирования промоторной активности генов, принадлежащих к различным таксономическим группам.

ЛИТЕРАТУРА

1. Westerfield М., Wegner J., Jegalian B.G. et al. Specific activation of mammalian Hox promoters in mosaic transgenic zebrafish. Genes Dev. 1992; 6: 591 8.

2. Андреева Л.Е., Григоренко А.П., Гордеева О.Ф., Дворянчиков Г.А. Экспрессия CMV lacZ и RSV lacZ генов в трансгенных эмбрионах рыб и мышей. Генетика 1996; 3: 1661 8.

3. Molina A., Biemar F., Muller F. et al. Cloning and expression analysis of an

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

inducible HSP70 gene from tilapia fish. FEBS Lett 2000; 474: 5 10.

4. Zeng Z., Liu X., Seebah S., Gong Z. Faithful expression of living color reporter genes in transgenic medaka under two tissue specific zebrafish promoters. Dev. Dyn. 2005; 234: 387 92.

5. Козлов А.П., Решетников В.Л., Корж В.П., Нейфах А.А. Чужеродная ДНК в развивающихся зародышах вьюна Misgurnusfossilis L. Мол. биология 1988; 22: 161422.

■ И I II II

■тп

Оригинальные исследования

6. Колесников В.А., Алимов А.А., Барминцев В.А. и др. Высокоскоростная механическая инъекция чужеродной ДНК в яйцеклетки рыбы. Генетика 1990; 26: 2122 6.

7. Андреева Л.Е., Дворянчиков Г.А Анализ экспрессии RSV lacZ гена в трансгеннных эмбрионах вьюна Misgurnus fossilis L. при различных вариантах инъекций. Генетика 1995; 31: 759 66.

8. Krone Р.Н., Evans T.G., Blechinger S.R. Heat shock gene expression and function during zebrafish embryoqenesis. Semin. Cell Dev. Biol. 2003; 14: 267 74.

9. Krone P.H., Heikkila J.J. Expression of microinjected hsp 70/CAT and hsp 30/CAT chimeric qenes in developinq Xenopus laevis embryos. Dev. 1989; 106: 271 81.

10. Cadoret J.P., Boulo V., Gendreau S., Mialhe E. Promoters from Drosophila heat shock protein and cytomegalovirus drive transient expression of luciferase introduced by particle bombardment into embryos of the oyster Crassostrea gigas. J. Biotechnol. 1997; 56: 183 9.

11. Saraiva E., Fampa P., Cedeno V. et al. Expression of heterologous promoters in Lutzomyia longipalpis and Phlebotomus papatasi [Diptera: Psychodidae) cell lines. J. Med. Entomol. 2000; 37: 802 6.

12. Adam A., Bartfai R., Lele Z. et al. Heat inducible expression of a reporter gene detected by transient assay in zebrafish. Exp. Cell Res. 2000; 256: 282 90.

13. Smith R.C., Machluf М., Bromley P. et al. Spatial and temporal control of transgene expression through ultrasound mediated induction of the heat shock protein 70B promoter in vivo. Hum. Gene Ther. 2002; 13: 697 706.

14. Павлова Г.В., Мануйлова E.C., Арсеньева Е.Л. и др., Экспрессия белка BFP в трансфецированных эмбриональных стволовых клетках. Клеточные технологии в биологии и медицине 2005; 2: 99 102.

15. Нейфах А.А. Использование метода радиационной инактивации ядер для исследования их функций в раннем развитии рыб. Журн. Общ. Биологии 1959; 20: 202 13.

16. Amin J., Mestril R., Schiller P. et al. Organization of the Drosophila melanogaster hsp70 heat shock regulation unit. Mol. Cell Biol. 1987; 7: 1055 62.

17. Андреева Л.Е., Жаданов А.Б. Кузнецов Ю.М. Экспрессия гена p галактозидазы в трансгенных эмбрионах вьюна Misgurnus fossilis L. Генетика 1993; 29: 740 7.

18. Thorey I.S., Meneses J.J., Neznanov N. et al. Embryonic expression of human keratin 18 and K18 beta galactosidase fusion genes in transgenic mice. Dev. Biol. 1993; 160: 519 34.

19. Amin J., Mestril R., Lawson R. et al. The heat shock consensus sequence is not sufficient for hsp70 qene expression in Drosophila melanoqaster. Mol. Cell Biol. 1985; 5:1 97 203.

20. Takada T., lida K., Awaji T. et al. Selective production of transqenic mice usinq qreen fluorescent protein as a marker. Nat. Biotechnol. 1997; 15:458 61.

21. Conway G., Torrejon М., Lin S., Reinsch S. Fluorescent taqqed analysis of neural qene function usinq mosaics in zebrafish and Xenopus laevis. Brain Res. 2006; 1070: 150 9.

22. Дворянчиков Г.А., Серова И.А., Андреева Л.Е. и др. Секреция биологически активного гранулоцит колоние стимулирующего фактора [Г КСФ) человека в молоке трансгенных мышей. Генетика 2005; 41: 1330 7.

23. Stuart G.W., Vielkind J.R., McMurray J.V., Westerfield M. Stable lines of transqenic zebrafish exhibit reproducible patterns of transqene expression. Dev. 1990; 109: 577 84.

24. Halloran M.C., Sato Maeda М., Warren J.T. et al. Laser induced qene expression in specific cells of transqenic zebrafish. Dev. 2000; 127:1953 60.

А

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.