《以果蠅為模型，研究 lncRNA 對消化道幹細胞的調節作用》是依託清華大學，由倪建泉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：以果蠅為模型，研究 lncRNA 對消化道幹細胞的調節作用
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：倪建泉
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
結直腸癌是威脅人類健康的第二大致死性癌症，慢性胃腸炎的嚴重程度與此類癌症的發病幾率密切相關。無脊椎動物果蠅的消化道，在結構和分子調控機制上均與哺乳動物類似，是在體研究幹細胞自我更新、分化以及與基質相互作用的重要模型。果蠅消化道幹細胞增殖紊亂已被用來模擬哺乳動物的癌變。目前果蠅消化道幹細胞的研究主要集中在蛋白編碼基因、信號通路以及miRNAs/siRNAs方面，而關於非編碼RNAs，尤其是lncRNAs的研究還較為稀少。lncRNAs是近年來的新興領域，其研究範疇已經從表觀遺傳學延伸至細胞信號傳導及腫瘤生物學等眾多方面。我們以致病菌引起的胃腸炎模擬腫瘤的起始，通過RNAseq分別分析野生型、胃腸炎以及腫瘤幹細胞模型果蠅消化道，發現56個lncRNAs的表達水平出現明顯變化。針對這些lncRNAs，課題組計畫通過RNA干擾、定點突變/缺失等生化和遺傳方法深入研究其對幹細胞增殖與分化的調控作用。
結題摘要
果蠅的消化道在結構和分子調節機制上與哺乳動物類似，且果蠅中的基因與人類基因同源性很高，所以是在體內研究成體幹細胞自我更新、分化以及與基質相互作用的重要模型。果蠅消化道幹細胞增殖的紊亂已被用來模擬哺乳動物的癌變，但目前對非編碼RNA尤其是lncRNAs的研究較少，我們運用遺傳學、分子生物學以及生物化學等手段來篩選與消化道幹細胞相關的lncRNAs，並探究其作用機理。本項目的主要研究結果如下： （1）利用UAS-Gal4系統，結合人工合成的啟動子SynP來調控Luciferase在消化道中的表達，有效記錄幹細胞的數目並追蹤其分化蹤跡，建立了果蠅消化道幹細胞的螢光標記； （2）通過notch基因RNAi或raf基因過表達，建立消化道幹細胞的過度增殖模型； （3）為調控lncRNAs，研發了基於CRISPR-Cas9技術的基因組突變技術和第四代轉基因干擾技術； （4）利用課題組研發的技術，構建了轉基因果蠅平台； （5）篩選得到了一個與消化道幹細胞增殖與分化有關的表觀遺傳因子，並發現這一現象可能與Notch信號通路相關； （6）由於組蛋白H1對lncRNAs的轉錄有調控作用，我們探究了H1在成體幹細胞中的功能，發現H1可以自主性和非自主性的調控生殖幹細胞的自我更新和分化； （7）構建了環形RNA轉基因果蠅品系，探究它們在成體幹細胞增殖和分化中的作用。 本項目已在國際知名刊物Nature Communication、PNAS、Cell Report等發表論文7篇，另有2篇文章整理中，2個專利申請中。這些研究結果有利於推動遺傳學科的發展，而且對H1的研究還為治療卵巢腫瘤提供了一定的理論依據，具有重要的社會價值和理論意義。
