南方医科大学基础医学院发育生物学教研室

南方医科大学基础医学院发育生物学教研室成立于2015年7月，其前身为南方医科大学基础医学院细胞生物学教研室分子发育生物学课题组。现发育生物学教研室是博士学位和硕士学位授权学科，是“广东省斑马鱼疾病模型与药物筛选国际科技合作基地”，是“广东省基于人类疾病斑马鱼模型的新药筛选重点实验室”.

斑马鱼科学研究平台在医学发育生物学实验教学中的应用

新兴模式生物斑马鱼是研究发育生物学的良好模型。医学发育生物学是发育生物学的一个分支,也是一门新兴的基础医学学科。由于实验条件和资源的限制,大多医学院校开设理论课,较少开展实验教学工作。实验教学工作依托科学研究平台开展,具有实验设备齐全、授课教师科研经历和经验相对丰富等有利条件,为学生加深理解理论知识以及科研兴趣的培养提供了良好条件,同时也促进了"教学-科研"为一体的创新人才培养平台的建立。

精原干细胞的自我更新及分化调控的研究现状与展望

精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)是一种可维持雄性生育力的成体干细胞,与其周围的生殖系统体细胞之间形成复杂的相互作用,在睾丸中共同构成了可产生精子的微环境。为了生育能力的长期维持,SSCs需要在维持自我更新和分化之间进行转换,而这种命运转换与其周围的体细胞形成的微环境密切相关。

Smad2/3a对斑马鱼神经嵴细胞标记基因crestin表达的影响

目的 探讨Smad2/3a对脊椎动物神经嵴细胞发育的影响。方法 通过在斑马鱼胚胎单细胞时期显微注射smad2/3吗啉环修饰的反义寡核苷酸的方法,特异性敲降smad2/3基因的表达,至胚胎发育至6体节,利用整胚原位杂交检测神经嵴细胞特异性标记基因snail1b,sox10,foxd3和crestin的表达情况;通过casmad2 mRNA和smad3a mRNA显微注射的方法过表达smad2和smad3a,同样利用整胚原位杂交检测神经嵴细胞特异性标记基因crestin的表达情况;通过过表达casmad2及smad3a对下调smad2和smad3a的胚胎进行挽救。结果 smad2/3a被敲低后,crestin的表达量显著降低,而snail1b,sox10和foxd3的表达量无明显变化。smad3b被敲低后,crestin,snail1b,sox10和foxd3的表达量均无明显变化;过表达casmad2和smad3a均可导致crestin的表达量增高;过表达casmad2和smad3a可挽救由于smad2/3a敲降所造成crestin的低表达量。结论 Smad2和Smad3a对神经嵴细胞标记基因crestin的表达具有重要作用。

比较两种转录激活系统对生殖相关基因的表达调控

运用由CRISPR/Cas9技术延伸的两种转录激活系统Cas9-p300和dCas9-VPR分别激活生殖特化相关基因,比较它们针对生殖细胞特化基因的激活效率。实时荧光定量PCR结果表明,这两种激活系统均可激活大部分目的基因的表达。其中, Cas9-p300系统激活BLIMP1基因的效率更高, dCas9-VPR系统激活NANOS2、DAZL、SOX17基因的效率更高,两种系统在激活DDX4、TFAP2C基因时效率无显著性差异。由此,本研究通过比较Cas9-p300和dCas9-VPR转录激活系统调控生殖特化相关基因的表达,揭示了不同的转录激活系统在激活生殖特化相关基因时的不同效率,这将为利用转录激活系统研究生殖细胞分化提供理论基础,也将为研究其他发育系统中细胞命运的转变提供借鉴。

基于机器学习框架QRIS研究影响逆转录病毒整合偏好性的因素

逆转录病毒的活动和多种疾病的发生密切相关,其可通过整合自身基因组到宿主基因组中进行大量有害扩增.与此同时,宿主细胞可根据逆转录病毒的整合位置来启动相关通路抑制其活动.因此整合位点的选择是决定逆转录病毒和宿主命运的关键步骤.尽管国际上已有报道称逆转录病毒在宿主基因组上整合并不随机,并发现了跨逆转录病毒种属的不同DNA基序偏好性,但是这些不足以解释一些基序偏好较弱的逆转录病毒如何获得整合特异性.DNA结构特征,如DNA形状被提出可以影响DNA结合蛋白与DNA结合的亲和力,但DNA形状对不同逆转录病毒整合的影响机制尚不清楚.本研究通过构建QRIS(quantify the retrovirus integration specificity)机器学习框架,定量评估了DNA形状对逆转录病毒整合位点的影响.通过系统地研究跨越四个种属的六种逆转录病毒,本研究发现,DNA形状可以独立地或与DNA基序协同调控逆转录病毒的整合.基于此,可将六种逆转录病毒分为三类:“强兼性偏好型”“弱兼性偏好型”和“强形状偏好型”逆转录病毒.此外本研究发现,即使没有特定偏好的DNA基序,“强形状偏好型”逆转录病毒也可以通过DNA形状获得整合特异性.本文基于机器学习对于大规模逆转录病毒插入位点特性的研究,揭示了DNA结构特征在逆转录病毒致病位点选择中的重要作用.该发现在临床方面为治疗逆转录病毒的策略提供了新靶点和新思路,在应用方面有助于更精确地设计慢病毒载体用于基因编辑和基因治疗.此外,本文建立的机器学习框架也为其他种类病毒的整合特异性研究提供了新方法和新视角.

RNA m^(6)A修饰与肠道疾病研究

作为体内最大的屏障器官,肠道具有重要的消化和免疫功能。肠道发育及稳态异常可导致多种疾病,给社会造成沉重的负担。从RNA N^(6)-甲基腺苷(m^(6)A)修饰角度探讨肠道疾病的发生机制和干预策略,包括RNA m^(6)A修饰与肠道发育及相关疾病、RNA m^(6)A修饰与肠道稳态及相关疾病,以及RNA m^(6)A修饰与肠道微生物的相互作用等,概述近年来的研究进展,并对其进行展望。