肠是重要的消化器官,具有食物消化、营养吸收、排泄、免疫和内分泌等功能。肠发育的研究不仅可以增强人们对这一器官发育的认知,而且对发育缺陷所导致的先天性遗传疾病也具有重要的参考价值。常见的先天性肠疾病包括肠闭锁、肠狭窄、肠旋转不良和巨结肠等,通常认为前三者是胚胎期肠发育出现缺陷或畸形所致。先天性肠疾病患儿很高的早期致死率导致了临床遗传家系的稀缺性,使得在人体中研究其分子机理非常困难;大部分肠缺陷会影响哺乳动物的进食,新生动物难以存活,这使得与人类先天性肠缺陷相对应的哺乳动物模型非常稀缺。斑马鱼是当今最常用的动物模型之一,快速的发育过程使得肠发育缺陷的斑马鱼胚胎可以存活足够的时间,有利于对其分子机制的研究;斑马鱼与人类有着高度保守的器官发育机制,在斑马鱼模型中获得的知识有可能用于人类疾病的研究。斑马鱼的肠几乎构成了斑马鱼消化道的绝大部分,而在哺乳动物中,消化道包括口腔、咽、食管、胃、十二指肠,空肠、回肠、盲肠、阑尾、结肠和直肠等,我们想知道斑马鱼是否也有这样的功能分区;另外,我们也想寻找肠道特异性表达的基因,因为这些基因有可能对肠道的发育有重要作用。本实验对成年斑马鱼的肠道进行了解剖,按照形态学的区分,我们把斑马鱼的肠道分成了 5个节段,并分别命名为 Segment1(S1),S2,S3,S4,S5。全肠(whole intestine,WI)和剔除消化器官的全鱼(remainingbodyofadult,RBa)作为对照,7个样本分别用TRIzol试剂提取了总RNA,并富集了 mRNA,进行了转录组测序(RNA-seq)。测序得到的原始数据的分析过程主要包括:FASTQC处理测序得到的Raw Reads,Tophat将经过处理的reads比对到参考基因组,Cufflinks拼接reads并计算基因表达量(FPKM),DAVID在线进行了 GO功能分析,人和小鼠的小肠、胃同源基因分析。功能富集(GO)的分析结果显示:斑马鱼的肠道没有哺乳动物那样明显的功能分化,但是各个节段之间有功能上的差异。人和小鼠的小肠、胃同源基因分析证实:斑马鱼的各个节段都分布有小肠的同源基因,斑马鱼没有真正意义上的胃。我们还根据差异基因(DEG)分析的结果,选取了 15个具有代表性的基因通过qPCR来验证RNA-seq数据的可靠性。另外,我们根据RBa和WI这两组数据的DEG挑选了一些肠道特异性的基因,运用CRISPR/Cas9进行了基因敲除。这些基因的突变体将被用来进一步研究其分子机制。