细胞周期调控基因Speedy/Ringo A 在雄性生殖系统中的作用研究

Speedy /Ringo is a novel cell cycle regulator which can active Cdks and play a key role in cell cycle regulation. Up to date, at least three Speedy /Ringo mammalian homologs have been identified, and all are enriched in testis. Our laboratory identified a Speedy A gene in rat, named LM23.It was expressed in testis exclusively. The model of knockdown LM23 gene in rat testes in vivo was established via lentivirus-mediated RNAi. The germ cells in the LM23 knockdowntestis exhibited complete meiotic arrest in spermatogenesis. To study the function of Speedy A gene deeply, we are generating Speedy A conditional knockout mouse and over expressed transgenic mouse. The propose of this project is to research on the effect of Speedy/Ringo A on testis development,spermatogenesis and cell cycle via?analyzing the reproductive fuction, morphology and cytological changes in the testes of Speedy A knockout mouse and transgenic mouse using the techniques on molecular biology ,cell biology and reproductive biology.The project will promote illustrating Speedy A function on male reproductive system

Speedy/Ringo基因是一类新发现的细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)激活因子家族，在细胞周期调节中起到重要的作用。目前发现至少有3种类型的Speedy 蛋白，所有Speedy家族的蛋白在睾丸中都高表达。本课题组前期工作中克隆了大鼠睾丸特异表达Speedy基因LM23(Speedy A),利用慢病毒为载体的RNA干扰技术，建立了活体大鼠睾丸LM23基因敲低的模型，结果发现LM23基因敲低的睾丸精子发生阻滞在精母细胞阶段，表明该基因在精子发生过程中有重要作用。为更加明确的揭示Speedy A基因的功能，课题组已着手建立Speedy A的条件性基因敲除小鼠和转基因小鼠。本项目旨在应用分子生物学、细胞学及生殖学实验方法分析这两种模型小鼠的生殖功能、睾丸的形态和细胞学变化，研究Spdeey A基因对睾丸发育、精子发生及生精细胞的细胞周期调控的影响，明确其在雄性生殖系统中的功能。

Speedy/Ringo 基因是一类新发现的细胞周期蛋白依赖性激酶(CDK)激活因子家族，在细胞周期调节中起到重要的作用。前期研究发现，Speedy A通过促进细胞周期进程调控精子发生,为在精子发生中的功能及其分子调控机制，本课题利用 Gateway技术构建Speedy A表达载体，通过DNA显微注射的方式获得Speedy A过表达转基因的小鼠系；通过表型和生育分析发现过表达转基因小鼠产仔率显著高，雄雌鼠仔的性别比高（2:1)，推测该基因可能影响性别分化。课题已经建立了条件型Speedy A基因敲除小鼠模型，发现杂合子鼠（Speedy A+/-）能生育，纯合子鼠（Speedy A-/-）尚在幼崽阶段，有待在整体、细胞和分子水平上，进一步研究Speedy A对于小鼠发育和精子生成的作用和机制。.课题还对调控Speedy A基因表达的miRNAs进行了筛选和鉴定。我们用生物信息学方法，结合本实验室miRNA的深度测序结果，预测可能调节Speedy A基因的miRNA，筛选出miR-345-3p、 miR-143、miRNA23b、miRNA-881四个候选基因。通过qRT-PCR方法检测了小鼠睾丸发育不同时期miRNA23b的mRNA表达水平，我们发现miRNA23b的mRNA表达水平与Speedy A的负相关最为显著。双荧光素酶报告实验结果支持Speedy A基因是Speedy A基因的靶基因之一。.在精原和精母细胞系中分别干扰和过表达Speedy A基因，发现该基因有促进生精细胞增殖和抑制凋亡的作用。