极端环境下卤虫休眠胚胎形成过程中细胞静息调控的分子途径和机制
批准号:
41476106
项目类别:
面上项目
资助金额:
95.0 万元
负责人:
杨卫军
依托单位:
学科分类:
D0604.生物海洋学与海洋生物资源
结题年份:
2018
批准年份:
2014
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈佃福、钱叶青、代莉、林铖、贾盛楠、朱琳、金风、孙湛芃、张丽
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中文摘要
为了适应各种海洋极端环境,卤虫经过长期的适应进化形成了可产生新陈代谢停滞、细胞静息的休眠胚胎的特殊生命过程,并且适宜环境条件下打破细胞静息并重新启动新陈代谢和胚胎发育,卤虫的胚胎休眠终止并形成新的个体。卤虫这种特殊的生命过程的分子机制至今尚未被阐明。细胞静息调控对于细胞分裂和胚胎发育及肿瘤发生等有着重要生物学意义,而卤虫休眠胚胎为细胞静息调控的研究提供了理想的动物模型。本项目针对卤虫休眠过程中控制细胞静息的相关蛋白的基因表达特征,蛋白质及后修饰的变动规律及在细胞内分布规律开展研究。在筛选休眠胚胎特异性表达基因的基础上,结合生物信息学分析确定与细胞静息调控相关分子。通过基因敲低和过表达的功能验证和基因的细胞转染以及各分子信号途径的分析阐明调控卤虫休眠胚胎形成的分子机制。最后,开展卤虫休眠胚胎和肿瘤干细胞的细胞静息调控的分子途径的验证和比较学研究,为阐明细胞静息调控的分子机制奠定重要理论基础。
英文摘要
To cope with harsh and complex habitats,Artemia has evolved a special process of diapause embryo during long period of stress tolerance. In the diapause state, with reduced metabolic activity and with cell division turned off, and the diapause can be terminated and develop to a new individual by certain favorable environments. However, the molecular mechanism of the diapause formation of Artemia is still unclear up to date. Cell quiescence is important for cell division, embryonic development, and even in the occurrence of tumor, thus, the Artemia system provides an excellent model system in which to study the molecular mechanisms of cell cycle arrest in cell dormancy and quiescence. In this investigation, we will first characterize the gene expressions related to the diapause formation, proteins and their modifications and localization in cell. Based on the screening of the genes that expressed specific during diapause embryo formation and bioinformatic analyzing of the encoding proteins, we will focus the target molecules related to cell quiescence. This study will analyzed the molecular function by RNA interference and gene over expression, and thus clarify the molecular pathways and elucidate the molecular regulation mechanism of the Artemia diapause formation. Besides, we will validate and compare the molecular pathways that control the cell quiescence in both processes of Artemia diapause formation and tumor dormancy, the results will insight the molecular mechanism of regulation of cell quiescence.
为了适应各种海洋极端环境,卤虫经过长期的适应进化形成了可产生新陈代谢停滞、细胞静息的休眠胚胎的特殊生命过程,并且适宜环境条件下打破细胞静息并重新启动新陈代谢和胚胎发育,卤虫的胚胎休眠终止并形成新的个体。卤虫这种特殊的生命过程的分子机制至今尚未被阐明。细胞静息调控对于细胞分裂和胚胎发育及肿瘤发生等有着重要生物学意义,而卤虫休眠胚胎为细胞静息调控的研究提供了理想的动物模型。本项目的主要研究内容是针对卤虫休眠过程中控制细胞静息的相关蛋白的基因表达特征,蛋白质及后修饰的变动规律及在细胞内分布规律开展研究。在筛选休眠胚胎特异性表达基因的基础上,结合生物信息学分析确定与细胞静息调控相关分子。通过基因敲低和过表达的功能验证和基因的细胞转染以及各分子信号途径的分析阐明调控卤虫休眠胚胎形成的分子机制。在此基础上开展卤虫休眠胚胎和肿瘤干细胞的细胞静息调控的分子途径的验证和比较学研究,为阐明细胞静息调控的分子机制奠定重要理论基础。通过本项目的实施取得了如下的重要研究结果;首先发现了由组蛋白甲基化酶(ArDEK和ArSETD)调控的异染色质调控了胚胎干细胞的静息进而形成了卤虫休眠胚胎的分子基础。其次在细胞静息过程中由Arlarp调控的tRNA的核质运输进而导致细胞静息过程中的代谢停滞的卤虫休眠胚胎的代谢特征。最后我们在卤虫,小鼠及人的细胞静息的调控的研究表明该机制在进化上的保守性。研究成果为今后研究肿瘤干细胞及组织干细胞的静息分子机制并在肿瘤治疗和组织损伤修复的应用研究上有着重要的意义和价值。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Involvement of Polo-like kinase 1 (Plk1) in quiescence regulation of cancer stem-like cells of the gastric cancer cell lines.
Polo 样激酶 1 (Plk1) 参与胃癌细胞系癌症干细胞的静止调节
DOI:10.18632/oncotarget.16839
发表时间:2017-06-06
期刊:Oncotarget
影响因子:--
作者:Zhu L;Xing S;Zhang L;Yu JM;Lin C;Yang WJ
通讯作者:Yang WJ
An La-related protein controls cell cycle arrest by nuclear retrograde transport of tRNAs during diapause formation in Artemia.
La 相关蛋白在卤虫滞育形成过程中通过 tRNA 的核逆行转运控制细胞周期停滞
DOI:10.1186/s12915-016-0239-4
发表时间:2016-03-03
期刊:BMC biology
影响因子:5.4
作者:Chen DF;Lin C;Wang HL;Zhang L;Dai L;Jia SN;Zhou R;Li R;Yang JS;Yang F;Clegg JS;Nagasawa H;Yang WJ
通讯作者:Yang WJ
DOI:10.1042/bj20150116
发表时间:2015-09
期刊:The Biochemical journal
影响因子:--
作者:Ling-Ling Zhao-Ling;Feng Jin;Xiang Ye;Lin Zhu;Jin-Shu Yang;Wei-Jun Yang
通讯作者:Ling-Ling Zhao-Ling;Feng Jin;Xiang Ye;Lin Zhu;Jin-Shu Yang;Wei-Jun Yang
The RNA-editing deaminase ADAR is involved in stress resistance of Artemia diapause embryos
RNA编辑脱氨酶ADAR参与卤虫滞育胚胎的应激抵抗
DOI:10.1080/10253890.2016.1244523
发表时间:2016-10
期刊:Stress-The International Journal on the Biology of Stress
影响因子:2.3
作者:Dai Li;Liu Xue-Chen;Ye Sen;Li Hua-Wei;Chen Dian-Fu;Yu Xiao-Jian;Huang Xue-Ting;Zhang Li;Yang Fan;Yang Jin-Shu;Yang Wei-Jun
通讯作者:Yang Wei-Jun
SETD4 Regulates Cell Quiescence and Catalyzes the Trimethylation of H4K20 during Diapause Formation in Artemia
SETD4 在丰年虫滞育形成过程中调节细胞静止并催化 H4K20 三甲基化
DOI:10.1128/mcb.00453-16
发表时间:2017-04-01
期刊:MOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY
影响因子:5.3
作者:Dai, Li;Ye, Sen;Yang, Wei-Jun
通讯作者:Yang, Wei-Jun
卤虫胚胎休眠过程中细胞代谢的表观遗传调控机制
- 批准号:32172945
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2021
- 负责人:杨卫军
- 依托单位:
极端环境下卤虫异染色质调控胚胎休眠及细胞静息机制
- 批准号:31730084
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:304.0万元
- 批准年份:2017
- 负责人:杨卫军
- 依托单位:
高山盐湖卤虫对极端环境适应的AMPK信号途径及分子机制
- 批准号:31270424
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:88.0万元
- 批准年份:2012
- 负责人:杨卫军
- 依托单位:
卤虫休眠胚胎形成过程中p90RSK途径调控细胞周期的分子机制
- 批准号:40876069
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:44.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:杨卫军
- 依托单位:
海底热液口环境下甲壳类的特殊生命形式和分子机理
- 批准号:40730212
- 项目类别:重点项目
- 资助金额:165.0万元
- 批准年份:2007
- 负责人:杨卫军
- 依托单位:
三疣梭子蟹卵黄蛋白分子构造和卵黄形成分子机制的研究
- 批准号:30571424
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:26.0万元
- 批准年份:2005
- 负责人:杨卫军
- 依托单位:
海产对虾类眼柄卵黄形成抑制神经多肽的分离、纯化及其分子构造的解析
- 批准号:30371097
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:19.5万元
- 批准年份:2003
- 负责人:杨卫军
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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