通过对保存的物种间同类物种进行比较分析,对山羊PDX1调节模块进行表征和功能评估

科学领域:

• 发展生物学 发展生物学
• 基因规则 基因规则
• 进行比较基因组学.

背景情况:

• PDX1 (胰腺和十二指肠本源盒1) 对于胰腺发育和β细胞功能至关重要.
• 了解大型哺乳动物的PDX1调节对于了解人类胰腺形态发生和内分泌成熟至关重要.
• 人类发育模式很接近的物种中PDX1的调节机制的知识有限.

研究的目的:

• 为了描述山羊PDX1基因的调节区域.
• 评估这些区域在不同细胞类型中的转录活性.
• 将山羊PDX1的调节机制与其他哺乳动物,特别是人类的调节机制进行比较.

主要方法:

• 对山羊PDX1基因5'侧翼序列的比较分析.
• 保护的促进物和控制物元素的识别 (I-IV区域).
• 使用贝塔和非贝塔细胞系中的EGFP记者结构进行过渡性转染试验.
• 在体外和体内 (老鼠胰腺) 评估转录活性和调节效应.

主要成果:

• 在山羊PDX1基因的5'侧翼序列中确定了几个高度保守的调节区域 (I-IV区域).
• 在促进体内,一个关键的E-box和CAAT元素协同驱动基底转录.
• 每个调节区域都在比较于非β细胞,提高了β细胞的基底促进体活性.
• 完整的~3kb上游区域 (I-III区域) 在体外显示出最高的记者基因活性,并在大鼠胰腺中显示出岛屿特异性表达.

结论:

• 羊PDX1基因调节由保存的cis-regulatory元素控制,类似于其他哺乳动物物种.
• 这些调节区域表现出双功能效应,以细胞类型特定的方式增强基底促进体活性.
• 鉴定到的调节区域与人类PDX1调节元素具有结构和功能上的相似性,这表明哺乳动物胰腺发育中存在保存机制.