微管剪切蛋白调控果蝇节律神经元的形态发育

Spastin、Katanin60和Fidgetin是3种重要的微管剪切蛋白,它们的突变会导致神经退行性疾病。然而,这些微管剪切蛋白如何调节神经元的形态和功能尚不明确。果蝇的昼夜节律行为主要受位于大脑腹外侧的4对神经元LNv的控制。LNv神经元具有简单的形态,并且其轴突末梢会随着昼夜节律而伸缩。本研究利用LNv神经元作为模型,探讨不同微管剪切蛋白在神经元形态发育中的功能差异。我们发现,在LNv神经元中组成性表达Spastin会导致轴突和树突的发育异常,并且抑制神经肽PDF的转运;在成虫时期特异性表达Spastin会引起神经纤维的退化。而在LNv神经元中过量表达Katanin60或Fidgetin则不会影响LNv神经元的形态和神经肽PDF的转运。我们的结果揭示了不同微管剪切蛋白在不同神经元中具有不同的功能特性。     

果蝇微管互作蛋白的大规模筛选研究

微管是一种具有极性的、管状的细胞内动态结构，是细胞骨架的重要组分.一些跟微管相关的基因发生突变时，有可能致使严重的人类疾病的发生.这些相关基因编码的蛋白即为微管互作蛋白.影响微管的基因众多，目前发现的影响微管正常组装的蛋白还只是冰山一角，仍有诸多影响微管的互作蛋白等待人类“挖掘”.我们利用已有的果蝇RNAi文库，通过UAS/Gal4系统，对部分基因进行敲减(RNAi),使基因在果蝇幼虫肌肉中特异性沉默，经过免疫染色后观察这些基因功能敲降果蝇的肌肉微管形态，以此来筛选微管互作蛋白.我们共鉴定了541个基因，筛选出微管有表型的40个.其中一些基因在线粒体、内质网、高尔基体、过氧化物酶体等细胞器中具有特定的功能.因此，我们的筛选工作不仅为构建微管相关疾病模型提供了铺垫，为微管相关疾病治疗工作提供了一定的帮助；而且对细胞结构中微管的非中心体微管组织中心探究提供了思路.     

微管剪切蛋白Fidgetin在黑腹果蝇 神经发育过程中的功能初探

微管(microtubule,MT)是一种具有极性的细胞骨架.在微管动态变化过程中,有两类蛋白参与微管组装和解聚的动态调节.Fidgetin(Fign)的编码基因为CG3326,它是其中的去组装因子之一,参与微管剪切和末端解聚.本实验使用CRISPR/Cas9系统,构建fidgetin无功能突变体果蝇品系(fidgetin~(null)),观察fidgetin功能缺失对果蝇的神经发育的影响.结果表明fidgetin~(M14-2)会导致神经肌肉突触(neuromuscular junction,NMJ)的扣结数增多.通过观察fidgetin~(M14-2)的表型从而初步判断fidgetin基因对神经系统发育的影响,为fidgetin基因功能与致病机制的进一步研究提供基础.     

利用模式生物果蝇研究人类心脏发育的基因调控

心脏病已成为威胁人类生命和健康的“第三号杀手”。研究表明，先天性心脏病的发生主要是由于控制心脏发育的基因产生突变，或是由这些基因的时空表达失误引起的。果蝇由于具有其它模式生物所不可比拟的优势，再一次成为心脏发育和基因功能研究的先驱；与此相关的研究成果使心脏发育的基因调控研究取得“零”的重大突破，从而推动了脊椎动物心脏发育基因控制研究的迅速发展。目前，对于人类心脏早期发育的调控机制仍知之甚少，本文讨论了利用果蝇模型研究人类心脏早期发育基因调控的优点与不足。     

科学家发现新型果蝇基因测序方法

由于果蝇的基因可以被人工插入、删除或修改，可以被随机突变为人们所感兴趣的人类疾病特性以供研究，所以果蝇经常被用于对普通生物过程和人类疾病的研究。但是要从大量的果蝇基因中寻找出带有研究人员所感兴趣的特定的突变基因却可谓是一件旷日持久的浩大工程，并且还有不少突变所导致的相关疾病还尚未被发现。     

第3届发育遗传国际学术会议

该会议由美国霍华德休斯医学研究所（HHMI）和复旦一耶鲁生物医学研究中心主办，复旦大学发育生物学研究所承办。大会以小鼠遗传和人类疾病学研究为主题，又称为“小鼠遗传学及人类疾病学研讨会和小鼠遗传技术发展应用讲习班”。由于许多疾病研究不能够在人体上直接进行，模式生物尤其是和人类最相似的小鼠已成为研究人类多种疾病分子机制不可替代的工具。目前世界上发达国家的生物医学研究机构中大多数科学家在研究中使用模式生物，     

B超监测卵泡发育与排卵在不孕症中的应用分析

B超监测卵泡发育与排卵具有直观性好、重复性强、便于连续检查等优点，是目前监测卵泡发育的重要手段。本文对32例B超监测与排卵的情况，结合基础体温测定、宫颈粘液譬晶情况分析，讨论了B超监测卵泡发育与排卵的独特优势，对黄体化卵泡不破裂综合症的诊断意义和临床治疗不孕症中指导用药、提高受孕率，以及在人工授精中的特殊意义。     

几丁质脱乙酰基酶基因serpentine和vermiform对果蝇发育的影响

几丁质脱乙酰基酶(CDAs)基因是昆虫体壁等部位几丁质的修饰酶,在昆虫的生长发育中具有重要作用。文章旨在初步探索果蝇CDAs基因(serp和verm)对果蝇发育的影响。采用模式生物果蝇Gal4/UAS系统驱动serp和verm基因在果蝇全身、表皮、气管、咽侧体、神经和眼中的表达下调,观察其后代的表型。研究结果发现降低果蝇全身、表皮和气管中的serp和verm基因的表达,均会导致果蝇死亡;而减少其在几丁质含量低的咽侧体、神经和眼中的表达,并不会影响果蝇的生长发育。说明serp和verm基因主要在果蝇富含几丁质的部位起重要作用。     

核糖体蛋白S3表达减少对果蝇发育的影响

为探讨核糖体蛋白S3在果蝇（Drosophila）发育中的作用,采用RNAi法,分别在果蝇和果蝇s2细胞中干扰核糖体蛋白S3表达,观察对果蝇表型的影响。结果显示,减少核糖体蛋白S3表达引起果蝇幼虫发育延迟,眼睛、翅膀和刚毛生长缺陷等。进一步实验表明,在翅原基中有明显的凋亡信号;S2细胞数目减少;细胞凋亡和细胞周期相关基因表达异常。上述结果暗示核糖体蛋白s3丧达减少导致的果蝇发育改变可能通过细胞凋亡的方式来实现。     

Wnt信号通路在卵泡发育中的调控研究

卵巢是维系女性生育的重要器官,主要功能是产生卵子,完成人类繁殖的任务.卵泡作为卵母细胞发生和发育的基本功能单位,控制着雌性哺乳动物所有的生殖活动.近几年的研究显示,Wnt信号通路在调节卵巢卵泡发育和类固醇生成等方面发挥重要作用,在卵巢早衰、卵巢癌等女性生殖疾病中起到重要调控作用.就Wnt信号通路对卵泡发育的影响及其作用...     

器官发育及细胞程序化死亡的基因调节研究

用线虫实验模型系统研究调节器官发育及细胞程序化死亡的基因，且发现这种基因在人体中也存在，这一成果获得了2002年诺贝尔生理学医学奖。“程序性细胞死亡”机理的发现为艾滋病、肿瘤和癌症等疾病的治疗提供了寻找新方法的可能，将在人类战胜疾病过程中发挥重要作用。     

核糖体蛋白S3表达减少对果蝇发育的影响

为探讨核糖体蛋白S3在果蝇(Drosophila)发育中的作用,采用RNAi法,分别在果蝇和果蝇S2细胞中干扰核糖体蛋白S3表达,观察对果蝇表型的影响。结果显示,减少核糖体蛋白S3表达引起果蝇幼虫发育延迟,眼睛、翅膀和刚毛生长缺陷等。进一步实验表明,在翅原基中有明显的凋亡信号;S2细胞数目减少;细胞凋亡和细胞周期相关基因表达异常。上述结果暗示核糖体蛋白S3表达减少导致的果蝇发育改变可能通过细胞凋亡的方式来实现。
     

甘蓝型油菜角果和种子发育相关的Bna-novel-miR432功能分析

为了探究miRNA在油菜花器官发育、角果和种子发育中的功能，本研究在甘蓝型油菜不同发育阶段角果和种子小RNA测序数据分析中，筛选到一个新的miRNA，命名为Bna-novel-miR432，并将其转化至拟南芥中进行功能分析.研究发现过表达Bna-novel-miR432拟南芥开花时间显著提前，并且发现其雄蕊发育存在缺陷，导致雌蕊授粉不完全. 在对其花粉育性进行检测时发现过表达材料花粉育性显著降低. 对角果发育统计发现，过表达拟南芥株系的角果变短，角果中种子数量显著减少，且部分角果存在败育的现象. 此外，在种子发育方面，过表达材料种子中胚的发育也出现滞后的现象. 以上结果表明，Bna-novel-miR432参与调控植物开花时间、雄蕊和花粉的发育以及果实的形成等生物学过程中发挥一定的调控功能.     

染色质重塑因子Brahma调控果蝇生殖细胞发育

越来越多的证据表明,除经典的遗传控制外,表观遗传调控也参与到众多的细胞发育过程。雌性果蝇幼虫性腺的发育涉及细胞增殖及分化,是良好细胞生物学在体研究模型。文章通过果蝇遗传学实验方法,研究发现ATP依赖的染色质重塑因子Brahma(Brm)参与调控雌性果蝇幼虫原始生殖细胞(PGC)有序分化的证据,brm基因突变的三龄幼虫雌性果蝇,PGC的分化被提前开启;此外,特异性的将PGC中的brm表达量下调,也发现PGC的提前分化。这说明,表观遗传调控因子Brm参与调控雌性果蝇幼虫性腺发育,并以细胞自治性的方式调控原始生殖细胞的有序分化。     

增塑剂DEHP的发育和神经毒性研究进展

就DEHP(邻苯二甲酸二乙基己酯)的发育和神经毒性研究进展进行了概述.婴幼儿的DEHP摄入量远高于成年人,母体内的DEHP可能通过胎盘脂质及锌代谢影响胚胎发育,抑制多器官的生长发育并有致畸作用;胚胎期和新生期DEHP可能主要作用于睾丸间质细胞而影响生殖系统发育.DEHP不仅导致大鼠胚胎神经管发育畸形,还可通过血脑屏障影响脑内芳香化酶活性,抑制出生后海马脑区神经元密度,改变果蝇触角叶投射神经元突触前传递,这些作用有可能会改变动物成年后的神经行为.     

自主环境认知的发育机器人发育模型

发育模型是目前具有自主认知能力的发育机器人研究的热点,为解决发育模型问题,定义了发育机器人的体系结构,以及信息处理流程中的算法问题,并针对现有模型不能解决机器人“诱拐”问题,给出了一个任务驱动的发育模型。该模型结构将具有自主环境感知能力的发育机器人结构分为3层：物理层、信号处理层以及发育层。其中,物理层由传感系统、执行机构以及机器人本体组成;信号处理层主要负责实现传感信号的处理;发育层是发育机器人的核心,由特征提取与发育体组成,特征提取可以将大量的传感数据压缩到很少的几维以方便处理,发育体是整个系统的决策机构,负责感知与动作的匹配。     

微管结合蛋白tau互作蛋白的筛选

Tau作为微管相关蛋白,对微管的稳定具有重要作用。为了在体内找到与tau互作的基因,我们以具有粗糙眼的tau高表达果蝇为模型,进行遗传学筛选。以具有粗糙眼的tau高表达果蝇为背景,采用RNA干扰手段来下调前期肌肉系统筛选出具有微管异常表型的基因,观察粗糙眼的变化,从而找出与tau互作的候选基因。发现雌雄果蝇有粗糙眼表型的有11株。为了研究粗糙眼表型是否对发育造成影响,通过免疫染色观察眼睛的成虫盘凋亡。发现在11株粗糙眼表型中有5株凋亡细胞数量增加,1株凋亡细胞数量减少,其他无变化。同时,我们对粗糙眼增强的基因型进行睡眠监测,发现有一株RNAi对于光线改变不敏感。因此,我们猜测该基因可能与tau有互作,这对我们找出新的微管调控因子提供了依据。     

神经发育疾病相关Tenascin C表达的分子调控通路

胞外基质Tenascin C(TNC)是肌腱蛋白Tenascins家族的主要成员之一.TNC转录调控元件多样性,呈现为独特的细胞发育时空表达,进而参与不同神经疾病的发生.本文基于TNC基因表达元件组构与TNC蛋白合成、转运、分泌视角,探析神经发育疾病相关Tenascin C表达的分子调控通路,以期丰富神经发育相关疾病发...     

Slit-Robo信号通路在心血管发育中的作用

近期研究表明, Slit-Robo信号通路对心血管系统的发育和再生发挥了重要功能. Slit3作为促血管新生因子, 能够与其受体Robo4结合, 通过RhoGTPase信号通路调控多个生理和病理过程中的血管新生. Slit3-Robo4信号通路的激活能够促进工程组织中血管网络的形成. 硫酸乙酰肝素通过Slit3-Robo4通路能够调节膈肌发育及其血管新生. Slit-Robo信号通路还参与调控心脏系统静脉回流和心包膜的发育. Slit3的缺失会导致小鼠发育过程中的肾脏缺失和输尿管发育不全. 因此, 进一步研究Slit3-Robo4信号通路对于阐释心血管系统发育和疾病的病因具有重要理论意义, 有望为心血管疾病的预防和治疗提供有力的药物作用靶点, 促进有效药物的开发.     

无菌果蝇模型的改进与酵母促进果蝇发育

人等所有后生动物体内微生物数量多、种类复杂,给人们的研究带来了很多的困难,建立无菌和悉菌的动物模型则是当前急迫之需,无菌果蝇模型日益受到重视.本实验优化无菌果蝇模型,发现威露士可以协助次氯酸和乙醇消毒,对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌杀灭效率为99.999%,提高表面消毒能力,卵存活率从50%左右提高到67.3%.从而高效率地建立果蝇悉菌模型.在此基础上研究酵母对该模型的影响,结果发现酵母能显著地促进无菌果蝇的生长与发育.在营养条件匮乏(0.5%酵母)情况下,常规饲养果蝇蛹和成虫羽化时间分别为6.0 d和11.7 d;无菌果蝇蛹和成虫羽化时间分别为7.8 d和18.9 d,说明共生微生物可以促进果蝇的发育.本研究优化了无菌果蝇操作过程,为实验室建立悉生果蝇模型提供了便利,有利于研究宿主与微生物之间相互作用.