非洲爪蟾(Xenopus laevis)作为两栖类的模式动物,在研究脊椎动物的发育及其相关基因、蛋白质间的调控过程中发挥着重要作用。研究非洲爪蟾晶状体再生以及发育的分子机制已成为目前研究的热点。本论文以非洲爪蟾胚胎不同发育时期及晶状体再生不同时期的眼睛作为实验材料,采用Real-time PCRs原核表达、免疫荧光和双向电泳等实验方法分别研究了两种重要的晶状体蛋白(aA-,βB1-晶状体蛋白)在非洲爪蟾胚胎晶状体发育和再生中的表达,并且对晶状体的再生进行了蛋白组学的分析研究。1. Real-time PCR研究结果显示：在正常发育中,aA-晶状体蛋白转录子和βB1-晶状体蛋白转录子有相同的表达趋势,并且延伸至整个幼体阶段。在发育过程中它们的表达都显示了有低到高,在由高到低的一种表达模式。随着晶状体的发育,它们的基因表达都维持在一个稳定的水平,并且βB1-晶状体蛋白基因的表达始终高于αA晶状体蛋白基因的表达。在晶状体再生中,aA-晶状体蛋白基因与βB1-晶状体蛋白基因同样显示了与正常发育相同的表达趋势,但是在整个晶状体再生过程中,αA-晶状体蛋白基因表达始终高于βB1-晶状体蛋白基因,这与晶状体正常发育过程所不同。说明晶状体发育在这两个过程中存在着相似性和差异性,揭示了一些上游调控基因在这两个过程中调控方式的变化,并且一些新的调控因子启动参与了晶状体再生,从而影响晶状体的发育。2.免疫荧光的研究结果表明：在胚胎发育至晶状体板期,αA-晶状体蛋白和βB1晶状体蛋白均已开始表达。随着晶状体的发育,次级纤维区域表达了大量的均等的αA-,βB1-晶状体蛋白。而初级纤维区βB1-晶状体蛋白表达量高于αA-晶状体蛋白的表达量。在晶状体再生过程中,第三天开始有αA-晶状体蛋白与βB1-晶状体蛋白的表达,并且大量的αA-晶状体蛋白表达在再生细胞团的外层细胞中。随着再生晶状体的进一步发育,在再生晶状体的初级纤维细胞与次级纤维细胞中,αA-晶状体蛋白与βB1-晶状体蛋白均一的分布于整个纤维区中。这就揭示了在这两个过程中由于不同的信号通路及调控因子使得它们经历了不同的蛋白表达程序,影响晶状体本身的结构特征。3.双向电泳的研究结果表明：在再生第五天,就已经合成了αA-,βB1-,βA2-晶状体蛋白。随着再生晶状体的发育,其它晶状体蛋白(βγ-crystallin)也被合成,并且表达量也随之升高,同时晶状体蛋白在晶状体再生过程中呈现了顺序合成的表达模式。研究发现G-蛋白,视黄醛结合蛋白,着丝粒结合蛋白等在整个晶状体再生过程中有着明显的表达变化。它们可能作为辅助调控因子也参与了晶状体的再生,扮演着重要的角色。同时也暗示晶状体蛋白之间的相互作用可能调控不同晶状体蛋白的表达且晶状体蛋白受到不同的上游基因严格的调控来实现其时序性表达。研究结果表明非洲爪蟾晶状体再生和晶状体正常发育是两种不同的过程。在晶状体正常发育和再生这两个过程中αA-,βB1-晶状体蛋白在核酸水平及蛋白质水平上存在着明显的差异性和相似性。推测晶状体正常发育和再生存在着两种不同的信号通路来调控基因的表达,并且是由不同的转录因子来启动晶状体的分化和发育。本实验不仅揭示了在这两种过程中aA-,pB1-晶状体蛋白基因的表达模式,同时也显示了这两种晶状体蛋白在晶状体中的时空性表达,这为更进一步的研究晶状体再生的发育过程及其调控机制提供了理论依据。