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摘要在人的基因中,脑特有基因占很大比例,但由于这些基因的表达丰度都很低,用常规方法研究比较困难,所以人们对脑中特异表达的基因知之甚少.该文以小鼠为动物模型,利用消减差异筛选法,建立小鼠胚胎不同时期脑部的基因表达谱,以寻找小鼠胚胎发育过程中在脑中特异表达的基因,并应用生物信息学的方法,在核酸与氨基酸水平上,对克隆到的新基因进行分析,在此基础上对其功能进行预测.同时通过整体(whole mount)原位杂交研究该基因的时空表达模式,用半定量RT-PCR方法检验其在成体小鼠各组织中的表达谱.并且根据前期取得的结果,采用RNA干涉(RNAinterference,RNAi)的方法对此基因的功能作更详细的研究.通过消减差异筛选法克隆得到脑特异表达新基因2(Brain Specific Gene 2,简称Bsg2),将所得序列在NCBI上与已知序列进行比对,确证所得序列为一新基因.该基因长3691 bp,定位在小鼠12号染色体上,包含有1个内含子和2个外显子,外显子的剪接方式遵循保守的gt-ag框.该基因含有起始密码子ATG和终止密码子TGA,是一个完整的编码框,并且在终止密码子后面有Poly A的信号AATAAA.此基因编码一个含713个氨基酸的锌指蛋白,它含有一个BTB结构域和9个连续的C2H2型锌指结构域.这些结构域提示Bsg2基因可能是一个转录因子.Bsg2与人的KIAA0997基因在氨基酸水平上有85.6﹪的同源性,与鸡的表达序列标签(Expressed sequenced tags,EST)359288.1编码的蛋白同源性达60.8﹪.这说明Bsg2在不同种属里具有较高的保守性.通过预测,此基因编码的蛋白定位于细胞核,编码框的氨基酸顺序上含有多个蛋白质激酶磷酸化位点,从这种蛋白质的亚细胞定位和功能基序分析结果看,Bsg2的生物学活性有可能接受信号途径中多种信号的调控.从Bsg2的电子表达谱中发现Bsg2在多种组织(包括肝癌、乳腺癌、皮肤癌组织等)中表达,说明其在多种组织中发挥作用,并很可能与癌症的发生有关.半定量RT-PCR的检验结果表明,Bsg2基因在小鼠胚胎及成体的各组织中普遍表达,在脾、肾、睾丸、肠、子宫和脑的表达水平较强.整体原位杂交研究其时空表达模式的结果显示,Bsg2在早期的小鼠胚胎和不同时期的鸡胚的头部均特异表达,在11d鼠胚的肢芽里也有较强的表达.RNAi的结果显示,注射Bsg2-521 siRNA并电转后的胚胎头部也比正常胚胎的头小,而且发育极不正常,可见Bsg2对小鼠头部发育起着至关重要的作用.Bsg2基因的结构特性和表达特征以及RNAi的结果预示着它编码一个具有DNA结合功能的转录调控因子,同时揭示它在脑的发育和器官形成过程中发挥着重要作用.对Bsg2基因的研究将为今后深入研究脑的发育以及肿瘤的发生发展的分子机制奠定良好的基础.