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在脊椎动物的发育中，心脏是最早形成并有功能的器官之一，由于它的功能非常重要并且较其他器官也易于观察因此也是最早被研究的器官。斑马鱼的胚胎体外受精，完全透明，且生长速度很快，是研究心脏发育的最好模式动物之一。斑马鱼的心脏发育过程中有几个关键的步骤，任意一个环节出现问题都有可能导致心脏的先天性畸形。所以研究某个重要基因对某个环节的调控能够为人类先天性心脏畸形的致病机理提供理论依据，为医学诊断提供有利的工具。
Geminin是细胞周期的重要调控因子，在细胞周期中能和Cdt1结合阻止DNA的再次复制。在斑马鱼中研究发现，过量表达Geminin或者降低Gdt1的表达能减少有丝分裂的细胞数量，并且这种对细胞周期的效应直接取决于Geminin-Cdt1的相互作用，总之，Geminin和Cdt1的相互作用对细胞周期的调节非常重要。Geminin和cdt1的相互作用对细胞周期的调节非常重要，但到目前为止关于geminin对器官发育的影响的报道非常少。因此研究geminin在心脏这个重要器官中发育中的作用就显得很有意义。本论文就初步研究了geminin对斑马鱼心脏发育的影响。
本研究首先确定了geminin对斑马鱼心脏发育的哪个环节产生了影响。该研究应用原位杂交的方法通过检测心脏marker基因nkx2.5的表达，发现阻断geminin的表达后nkx2.5的表达范围扩增了，也就是说geminin影响了心脏前体细胞的诱导和分化，它抑制了非心脏区域nkx2.5的诱导。进一步的观察又发现，阻断geminin表达的胚胎在48h的时候较野生型的心脏在外形上有明显的缺陷，心房心室之间的loop角度发生了变化，有的心脏心室呈竖一字形排列，部分胚胎的心室心房的偏转完全相反，心脏的体位也随之相反，并且这一表型的胚胎比例可以达到三分之一，说明注射GemMO后的第二个明显表型就是心脏发育的左右不对称模式发生了改变。
随后研究了geminin导致心脏前体细胞数量的增加和心脏左右不对称模式的改变是否有相关性。我采用了同样能扩大nkx2.5表达的工具BMS453处理胚胎并统计表型，发现BMS处理过后果然有相当数量的胚胎(20％左右)呈现了loop相反的表型，一定程度模拟了注射GemMO的表型。另外根据Geminin和Cdt1的平衡在细胞周期中的作用，我将GemMO+Cdt1MO共同注射发现Cdt1MO一定程度上rescue了loop相反的表型。另一方面，还研究了geminin对胚胎发育左右平衡模式的影响。发现，阻断geminin表达之后调节胚胎左右平衡发育的重要因子bmp4的表达模式发生了改变。由野生型的左强右弱的表达，变化到左右表达强弱相当，还有大部分胚胎呈现右强左弱的表达。而同时注射GemMO+Cdt1MO则能rescue对bmp4的影响。这就说明geminin还影响了胚胎发育的左右平衡。并且这种影响仍然能被Cdt1MO拯救。已有研究表明，斑马鱼心脏的loop方向和bmp4的表达模式是相对应的。即如果bmp4表达左强右弱，对应形成的心脏方向就是正常的位于左侧，心室向右偏转，心房左偏转；如果表达左右强弱相当，则对应形成的心脏就位于身体的中间，心室心房成竖一字形；如果表达右强左弱，则对应心脏位于右侧，心室左偏转，心房右偏转。这正好对应了前面对心脏loop方向的观察统计结果。所以我们可以认为geminin还通过改变bmp4的表达模式，影响了bmp4下游的一些途径和因子从而改变了心脏loop的方向，这一途径是与胚胎发育的左右平衡模式相关的。为了再确认这一点，我又检测了影响胚胎左右不对称发育的pitx2c，lefty2和ntl基因，发现注射了GemMO之后，果然改变了pitx2c和lefty2的不对称表达模式，并且影响了ntl的表达强度，这就和上面统计的结果相符合，说明geminin影响心脏loop方向和体位改变的另一可能途径就是影响了胚胎发育的不对称模式。以上的两组实验看，都导致了相同的表型，即geminin调控了心脏发育左右不对称模式，但是就目前的工作我们并不能判断究竟是心脏前体细胞数目增多之后导致了左右不对称模式的改变，还是左右不对称模式改变后导致了心脏前提细胞数量的增多。