游仆虫细胞性成熟相关基因的筛选和功能研究

生殖的发生过程和调控机制是生殖与发育生物学研究的基本问题。高等生物原始生殖细胞（primordial germ cells）的发生是有性生殖的起始环节，也是高等真核生物胚胎发育过程中的重要事件，它对于探索生殖与发育的奥秘和认识生殖发生的生物学意义有着不言而喻的重要性。但是对其分子基础和调控机制尚知之甚少。本课题试图用新的模式生物- - 单细胞原生动物游仆虫（纤毛虫类）作为研究对象，利用其容易大量培养的优点可进行无性增殖和有性生殖（结合）之间的生殖转换和存在未成熟细胞与（性）成熟细胞的特点，通过对比成熟细胞和未成熟细胞的基因表达差异，以寻找决定游仆虫细胞成熟的相关基因，以期阐明游仆虫有性生殖发生的分子基础的调控机制。这些基因很有可能与高等生物体细胞一生殖细胞分化具有重要的联系，因此有助于认识高等生物生殖发生的基因调控机制和研所有性生殖的系统起源。

本项目以小腔游仆虫（Euplotes adiculadus）为实验动物，研究原生动物有性生殖发生的分子生物学机制。在项目研究中构建了小腔游仆虫成熟细胞和未成熟细胞的基因表达文库，并通过消减杂交实验筛选出与游仆虫细胞（性）成熟可能相关的候选基因十余个。通过这些基因的序列分析及表达曲线的特征分析，研究组对克隆1-2-13和克隆2-24进行深入研究，获得它们的全长DNA和cDNA序列、通过体外表达获得其纯化蛋白进行动物免疫制备抗体。通过基因操作技术构建了含有α-tubulin非编码序列和emat-1基因编码区与DsRed编码序列（红色荧光蛋白)嵌合的重组微染色体。并进行了显微注射实验将该重组染色体注射到小腔游仆虫大核中进行基因干扰试验，以期验证其与细胞成熟的功能相关性。遗憾的是在项目后期，由于长期传代培养，近期实验动物游仆虫出现衰老现象，细胞小核丢失，不能完成结合生殖。对未来实验进展影响较大。经与国际同行多方联系，均未能能获得正常细胞株予以替代。没能对上述基因进行更加深入的研究。项目期间发表论文1篇。