项目名称:心脏与肝脏发育和再生的遗传调控研究首席科学家:彭金荣浙江大学起止年限:2012.1至2016.8依托部门:教育部浙江省科技厅一、关键科学问题及研究内容1、拟解决的关键科学问题1)如何建立可操作的遗传手段突破再生突变体筛选的瓶颈,鉴定参与心脏或肝脏发育和再生的新关键因子?2)导致心脏和肝脏部分切除后再生能力差异的分子机制是什么?3)如何建立制度化管理的“国家斑马鱼资源中心”以负责全国斑马鱼研究资源的收集、整理、鉴定、保存和分享?2、主要研究内容根据以上拟解决的关键问题,我们提出以下主要研究内容:1)可视化活体筛选心脏或肝脏发育和再生突变体1.1)自行构建或从它处获得分别标记心肌、心内皮、肝脏细胞的转基因报告鱼,以助活体跟踪心脏与肝脏发育和再生的过程。1.2)用化学诱变剂ENU处理这些报告鱼以获得突变群体。1.3)通过荧光显微镜从上述突变群体子三代中分别筛选心脏或肝脏发育异常的突变体。1.4)用心脏和肝脏特异的分子标记探针以及其它中胚层、内胚层分子标记探针通过原位杂交方法进一步分析上述所获得的突变体,基于这些分子标记探针的表达谱对突变体进行形态分类,分别遴选出15-20个心脏或肝脏发育异常的突变体用于进一步研究。1.5)分别建立斑马鱼成鱼心脏和肝脏手术部分切除后再生技术。1.6)利用手术切除技术鉴定出发育突变体在杂合子情况下心脏或肝脏再生也发生异常的突变体。1.7)通过交配将casper突变基因(白化突变体)分别转入所获得的再生突变体品系以便可视化研究再生过程。2)克隆心脏或肝脏发育和再生的关键调控因子、研究关键因子的遗传调控机制2.1)利用分子标记探针对所获得的突变体进行分析,鉴定出性状明显且稳定遗传的突变体。2.2)分别选择3-5个心脏或肝脏发育和再生异常的突变体,采用图位克隆方法克隆对应的突变基因。2.3)通过构建双突变体研究不同关键基因调控心脏与肝脏发育和再生的相互关系。2.4)建立rtTA/TRE系统,构建分别由热激启动子70(HSP70),liverfattyacidbindingprotein(lfabp)启动子(肝脏专一表达)或cardiacmyosinlightchain2(cmlc2)启动子(心脏专一表达)启动表达的不同关键基因的转基因鱼。2.5)用上述技术在一个突变体的心脏或肝脏中表达另一个关键基因,以研究转基因表达的关键基因能否拯救(rescue)该突变体的再生能力。2.6)通过多种手段研究克隆到的关键基因调控心脏与肝脏发育和再生的分子机理研究。2.7)研究新获得的关键基因与已知的关键基因调控心...