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胚胎干细胞(embryonicstem cell)是一类具有多向分化潜能的细胞,在离体环境下可被诱导为几乎所有的生物体组织和器官。因此,胚胎干细胞(ES细胞)也成为研究生物体发育与遗传操作的理想材料。已知,ES细胞在去LIF培养基的培养条件下可自发分化形成球状结构的拟胚体,而其可在一定程度上表现出生物体发育早期阶段的胚胎学特征,因此,拟胚体的获得与研究也就成为了研究生物发育重要手段。 本课题为深入认识MARVEL D1基因的功能,研究主要包括两部分内容,分别是鼠源MARVELD1基因(mMARVELD1)在ES细胞和ES细胞向拟胚体分化形成过程中的表达变化及分析该基因对拟胚体形成的影响。此项研究为探讨mMARVELD1基因在胚胎发育过程中的生物学作用奠定了重要基础。 本文首先探讨了ES细胞及ES细胞向拟胚体分化形成过程中mMARVELD1基因的表达变化,实验采用小鼠胚胎干细胞ESR1系为实验材料,并采用去LIF培养基培养ES细胞向拟胚体(Embryoid Bodies,EBs)的分化形成,并检测ES细胞向拟胚体分化形成过程mMARVELD1蛋白的表达变化,并进一步分析了该基因在生物体发育早期器官形成过程中可能具有的重要作用。研究发现,mMARVELD1基因在ES细胞中低表达,并且随着ES细胞的分化,该基因表达量总体上呈增加趋势,尤其在ES细胞向拟胚体形成第8d时,该基因的表达量达到最高水平,表明该基因可能参与ES细胞的分化及其及其向拟胚体的形成过程。 随后,为研究mMARVELD1基因对ES细胞向拟胚体分化形成的过程中的影响,研究又进一步运用RNA干扰技术对该基因进行沉默,观察mMARVELD1基因低表达的ES细胞向拟胚体形成过程中表现出的形态学差异。结果发现,该基因能够促进ES细胞向拟胚体的分化形成过程。与此同时,研究又进一步运用分子克隆技术与方法成功构建了mMARVELD1基因的敲除载体,并以该载体为实验材料对ESR1细胞电转条件进行摸索,以期获得mMARVELD1基因缺失型的ES细胞克隆,为深入探讨该基因在生物体发育早期各器官形成中的生物学作用奠定基础。