热敏感的生精作用特异表现基因Esx1的启动子作用研究

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Esx1(Extra-embryonic tissue-spermatogenesis-homeobox gene 1)系一X性联同源箱(X-linked homeobox)蛋白基因,具有三个mRNA的异构型,分别是a型、b型及x型。序列比对发现,彼此差异主要在5’端的非转译区(5’-untranslated regions)与部分下游序列。这些不同异构型的表现明显地是受到不同的启动子区域所调节,而此调节又高度地对热敏感。为了了解Esx1的组织特异性表现,分别抽取小鼠睪丸及胎盘的总RNA进行定量反转录聚合酶连锁反应(quantitative RT-PCR analyses)。结果显示在睪丸中主要表现a型及x型mRNA,而胎盘中主要表现x型。为了解存在于启动子区域(promoter region)内的近端作用因子(cis-acting elements),首先透过短暂性转染(transient transfection)分析小鼠Esx1基因的整个5’端邻近区域(5’-flanking sequences)(核苷酸序列从-1493到+464),其后再利用泳动迟滞试验(electrophoretic mobility shift assay,EMSA)及DNase I足迹试验(DNase I footprinting analysis,DFA)作佐证。报导基因分析结果显示核苷酸序列-1015到-459可在分离的初级精母细胞(primary spermatocytes)及圆形精细胞(round spermatids)内驱动下游的荧光酵素基因大量表现;核苷酸序列从+14到+189可在分离的精原细胞(spermatogonia)内启动报导基因的基础表现。DFA及EMSA则进一步地证实序列-901到-882能够专一地与睪丸及圆形精细胞总核蛋白萃取液结合,唯与胎盘、脑及肝脏总核蛋白质萃取液则否。利用TESS(transcription element search system)数据库比对此20个硷基发现,CACCC结合蛋白可能为调控睪丸中Esx1基因选择性转录的重要转录因子之一。删除此20 bp序列可使启动子活性降低23%。在未来,则可利用RNA干扰技术(RNA interference)进一步地分析CACCC结合蛋白在Esx1表现时的角色。
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