[发明专利]神经系统基因功能行为学检测平台

说明书

本发明涉及分子生物学和动物行为学领域，更具体地，本发明涉及一种利用反义核酸技术所建立的动物行为学检测平台，以及用该平台检测哺乳动物神经系统基因功能的方法。

以美国为首的“人类基因组计划”的DNA序列测定部分即将完成。而基因的DNA序列信息仅是基因资源开发的第一步，更重要的是基因的功能信息，特别是与人类重大疾病和重要生理功能有关的基因信息，有着巨大的应用与开发价值。一个以基因组功能研究为主要内容的功能基因组学(Functional Genomics)时代即将到来。

我国人类基因组研究近年来已取得重大的进展，随着研究的深入，建立大规模功能基因筛选系统已成为亟待解决的问题，这对于使我国的人类基因组研究及时转入功能基因组研究阶段将发挥重要的作用。另一方面，随着人类疾病基因的定位克隆，也需要功能研究来验证。而基因功能方面的研究在国内开展还不多，大部分是在细胞水平上的研究。国内外在动物整体和活体水平上开展的功能研究工作就更为罕见。

由于基因的功能常常受到时间(如不同的发育阶段)、空间(如位于不同的组织)和基因相互作用等多种因素的影响，因此要阐明某一基因的功能是非常困难的。目前，本领域还缺乏研究未知基因功能的有效手段。

本发明的目的就是提供一种新的研究基因功能的有效方法。

在本发明的第一方面，提供了一种确定哺乳动物神经系统基因的功能的方法，它包括步骤：

(1)提供一基因的反义核酸片段，

(2)将所述的反义核酸片段定量注射到动物的侧脑室，

(3)观察注射了反义核酸片段的动物的行为，并与对照组动物比较，从而确定该基因的功能。

较佳地，所述动物是实验小鼠。

在本发明的另一实施例中，还设置了用于比较的对照组动物，该对照组动物是侧脑室注射了生理盐水和/或随机序列核酸的动物。

在说明书附图中，

图1A和1B分别显示了对第13号基因(No.13)，在注射反义核酸后进行跨格行为和直立行为试验的结果。

图2A和2B分别显示了对第8号基因(No.8)，在注射反义核酸后24小时和48小时进行步下行为测试的结果。

图3显示了对第18号基因(No.18)，在注射反义核酸后进行甩尾行为测试的结果。

本发明的发明人，经过多年研究，建立了以哺乳动物中枢神经系统为主的基因功能规模化研究的动物行为学检测平台，将反义核酸技术与动物行为学实验方法相结合，用于大量初步筛选、鉴定新基因与中枢神经系统活动相关的功能，从而为这些相关基因的深入研究奠定基础。

本发明的原理在于，将待研究基因的反义核酸片段注射到动物的脑中的特定部位，利用反义核酸与相应基因mRNA的结合作用，抑制相应蛋白的表达。通过观察实验动物在行为方面的变化，确定所述基因的功能。

在本发明方法中，首先是提供感兴趣基因的反义核酸序列。所述的感兴趣的基因可以是任何已知的基因，也可以是现在未知但将来可能发现的任何基因。

用于本发明的这些反义核酸序列可以用人工合成的方法制备。

在本发明中，对于反义核酸片段的的长度没有特别的限制，但通常反义核酸片段的长度为10-100bp，较佳地为15-50bp，更佳地为20-25bp。所用的反义核酸片段可以是一种或多种反义核酸片段，如果使用多种反义核酸片段，各反义核酸片段之间可以不存在重迭区域，也可存在重迭区域。

反义核酸片段所对应的区域通常是所选取基因cDNA序列的翻译起始区或其它区域。

本发明的第二步骤是将反义核酸定量注射到动物的脑中的特定部位。在本发明中，优选的注射部位是侧脑室。选择侧脑室的优点在于：反义核酸能迅速地流向脑的各部位。

反义核酸片段的注射量通常为0.25-4微克/实验动物/次，较佳地为0.5-2微克/实验动物/次，更佳地为约1微克/实验动物/次。

适用于本发明的动物可以是哺乳动物，例如啮齿动物、灵长动物等，较佳地选用的动物是啮齿类实验动物，更佳地选用的动物是实验小鼠。

在本发明中，为了更好地进行比较，宜设置了用于比较的对照组动物。通常，对照动物是侧脑室注射了生理盐水和/或随机序列核酸的动物。

由于将反义核酸准确地注射到动物的侧脑室是本发明的关键步骤之一，因此为了确保注射部位的准确，宜包括检测注射部位的步骤。该步骤是：在所有行为学实验结束之后在反义核酸注射部位注入蓝墨水，并做脑切片检查，以确注射部位的准确性。注射反义核酸片段的次数没有特别限制，通常为1-3次，较佳地为3次。