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紅錐蝽卵子發(fā)生過(guò)程中胞外H+轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)力學(xué)的研究

瀏覽次數(shù):3355 發(fā)布日期:2009-9-23  來(lái)源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)
The Journal of Experimental Biology
H+動(dòng)力學(xué)調(diào)控卵子發(fā)生
紅錐蝽卵子發(fā)生過(guò)程中胞外H+轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)力學(xué)

卵子發(fā)生在生物體形成過(guò)程中非常重要,影響到胚胎的發(fā)育以及個(gè)體的形成,在這個(gè)過(guò)程中,H+動(dòng)力學(xué)起到一個(gè)關(guān)鍵的調(diào)節(jié)作用,細(xì)胞通過(guò)H+轉(zhuǎn)運(yùn)維持膜電勢(shì)和產(chǎn)生跨膜的化學(xué)梯度來(lái)驅(qū)動(dòng)次級(jí)代謝,但是在昆蟲滋養(yǎng)型卵母細(xì)胞成卵過(guò)程中發(fā)生的H+流的變化和H+流引起的pH值變化所起到的調(diào)節(jié)作用卻了解很少。利用“非損傷微測(cè)技術(shù)”可實(shí)現(xiàn)對(duì)H+流在不同時(shí)間和空間的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),從而揭示H+流在昆蟲滋養(yǎng)型卵母細(xì)胞生成過(guò)程中所起到的調(diào)節(jié)作用。

美國(guó)Wadsworth中心神經(jīng)系統(tǒng)失調(diào)研究實(shí)驗(yàn)室科學(xué)家Bjornsson C. S.等采用“非損傷微測(cè)技術(shù)”對(duì)紅錐蝽(Rhodnius prolixus)在相同生長(zhǎng)部位的不同生長(zhǎng)階段進(jìn)行胞外H+流實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn),卵黃生成中期卵巢管中分離相鄰卵泡囊的主莖表現(xiàn)出顯著的H+外流,而在卵黃生成后期H+外流減弱。H+外流的現(xiàn)象不僅在主莖生成之前已經(jīng)產(chǎn)生,而且先于鄰近卵泡囊的卵黃生成起始階段。另外在生成絨毛膜的末端卵泡囊和卵泡囊排卵后也分別檢測(cè)到了H+的外流現(xiàn)象,這揭示了軀體的卵泡上皮細(xì)胞控制著H+的外流。

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上圖
上圖是通過(guò)非損傷微測(cè)技術(shù)在卵巢管不同部位不同生長(zhǎng)時(shí)期檢測(cè)到的H+流的變化情況。正值為外流,負(fù)值為內(nèi)流。

該研究通過(guò)非損傷微測(cè)技術(shù)檢測(cè)昆蟲成卵過(guò)程中H+流的變化,揭示了H+流在卵黃生成的起始階段、內(nèi)吞、卵泡細(xì)胞骨架動(dòng)力學(xué)及濾泡反饋機(jī)制調(diào)節(jié)中的重要作用,跨膜H+流可促使胞內(nèi)pH值的改變。這為昆蟲成卵過(guò)程的機(jī)理研究提供了新穎的思路和方法。

關(guān)鍵詞:H+, 離子選擇電極(ion-selective probe) , 卵子發(fā)生(oogenesis)
參考文獻(xiàn):Bjornsson CS, et al. The Journal of Experimental Biology,2004, 207, 2835-2844
全文下載:http://jeb.biologists.org/cgi/content/abstract/207/16/2835
Abstract:
The spatiotemporal dynamics of transmembrane hydrogen ion (H+) fluxes during oogenesis were investigated in the telotrophic ovarioles of the insect, Rhodnius prolixus. Although Rhodnius ovarioles possess exaggerated morphological and electrical polarity between nurse cells and oocytes, little is known about H+ changes during oogenesis, despite the regulatory role played by H+ and pH in many relevant cellular processes. A number of dynamic extracellular H+ fluxes were measured along Rhodnius ovarioles, representing an oogenesis cycle, using a non-invasive, self-referencing, H+-selective probe. The interfollicular stalk separating adjacent follicles exhibited prominent H+ efflux that peaked during midvitellogenesis and declined during late vitellogenesis. H+ efflux in this region preceded stalk formation and, importantly, preceded the onset of vitellogenesis in the adjacent posterior follicle. H+ efflux was also observed over the terminal follicle, where specialized regions of the chorion were forming, and was still detected around follicle cells after ovulation, indicating that the somatic follicular epithelium produced this flux. Transmembrane H+ fluxes may drive intracellular pH changes or may stabilize pHi in response to pH-altering events. H+ fluxes may play a role in processes that coincide spatially and temporally, including the onset of vitellogenesis, endocytosis, follicle cell cytoskeletal dynamics, and regulation of interfollicular feedback mechanisms.
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