【摘 要】
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由于线虫结构简单,身体通明,生命周期短,繁殖力强,基因组已完成测序等优势,所以线虫是生命科学研究的很好的模式生物。相对于其他模式生物,线虫的神经系统比较简单:雌雄同体
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由于线虫结构简单,身体通明,生命周期短,繁殖力强,基因组已完成测序等优势,所以线虫是生命科学研究的很好的模式生物。相对于其他模式生物,线虫的神经系统比较简单:雌雄同体线虫的成虫由302个神经元组成,只被分成感觉神经元、中间神经元和运动神经元等几大类。本课题以线虫的神经系统为模型,致力于标记线虫神经元,即确定各个神经元的位置,为研究神经元在神经回路中的功能做基础。虽然用于线虫的活体定位技术多种多样,但是目前用到单个神经元细胞水平的定位技术却屈指可数,主要因为线虫的基因表达谱一般都比较广,特定表达于单个神经元细胞的启动子较少。基于这个原因,本课题采用Flp/FRT多位点专一重组系统的分子生物学方法,结合激光共聚焦显微成像技术,来确定哪个或哪两个启动子组合能特异性驱动荧光蛋白在单个神经元的表达。线虫大部分启动子的表达谱有交叉重叠,运用两个不同的启动子分别驱动Flp酶和STOP-GFP的表达,因此只有两个启动子表达谱重叠的部分才会表达荧光。利用这个方法,人们已经标记了很多神经元。并且已经获得了很多有效数据,为今后的实验打下基础。 由于雌雄同体线虫的神经元分布比较密集,神经元的位置不容易区别出来。在准确标记定位神经元在线虫神经系统的位置后,可以将已有的数据整理制作数字线虫,以方便研究者识别单个神经元。并且在使用光控蛋白(ChR2, NpHR)、Ca2+指示蛋白(G-CaMP)、凋亡蛋白(CED-3)等有特殊功能的外源蛋白时,特异表达于目标神经元中,可以更好的操控神经元的活性,以及神经元在神经回路中的功能。
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