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微生物以及高等植物具有自身合成omega-3和omega-6不饱和脂肪酸的代谢通路。在微生物以及高等植物中,fad2基因编码n-6脂肪酸去饱和酶,该酶可将油酸转化为亚油酸;fat1基因编码n-3脂肪酸去饱和酶,该酶可将n-6多不饱和脂肪酸转化为n-3多不饱和脂肪酸。哺乳动物自身缺少n-6和n-3脂肪酸去饱和酶,因此,他们不具备合成omega-3和omega-6不饱和脂肪酸的能力。Omega-3和omega-6不饱和脂肪酸在人类的正常发育以及心血管健康等诸多方面都发挥着重要的作用。本研究首先构建了含有fad2和fat1的真核表达载体,通过显微注射的方法,向小鼠受精卵中注射线性化的质粒,成功获得了携带有fad2和fat1脂肪酸去饱和酶基因的转基因小鼠。经过后代的繁殖,共获得了7只自身含有n-6以及n-3脂肪酸去饱和酶的转基因小鼠。通过对转基因小鼠以及野生型小鼠的肝脏组织中不饱和脂肪酸各组分含量的测定,同野生型小鼠相比,转基因小鼠肝脏中n-6以及n-3不饱和脂肪酸的含量均有显著的提高,n-9以及n-6不饱和脂肪酸的利用率也同样有明显的提高。综上结果说明本研究获得的转基因小鼠同微生物以及高等植物一样,具备自身合成omega-3和omega-6不饱和脂肪酸的能力。在对转基因小鼠的研究过程中发现,转基因小鼠非正常发育的比例明显高于野生型小鼠。为此我们将目光投向了在发育过程中发挥重要作用的形态发生素。形态发生素控制着胚胎中的细胞经发育过程后的有机的组合,进而发育成为不同形态的器官。在发育过程中经典的形态发生素包括:Wingless (Wg),Hedghog(Hh),转化生长因子-β(TGF-β),以及成纤维细胞生长因子(FGF)蛋白家族。Hh蛋白家族包含三个成员:SonicHh、IndiaHh和DesertHh。这些形态发生素在胚胎发育、成体干细胞的维持等过程中发挥了重要的作用。同时,Hh蛋白的异位表达会诱发多种癌症的发生。在脊椎动物中,Shh蛋白被认为是Hh家族中最具代表性的成员之一。Shh蛋白在小鼠和人的脑部发育过程中发挥着重要的作用,Shh蛋白的缺乏会导致前脑无裂畸形以及独眼畸形等。Shh同样调节着动物的指的发育,以及神经细胞和非神经细胞的增殖和分化等。另外,Shh的异位表达增大了诱发成神经管细胞瘤、胎记瘤、肝脏瘤、胰腺瘤以及泌尿生殖器官肿瘤的发生几率。本研究通过分子生物学、生物化学、细胞生物学等方法对Shh蛋白在体内以及体外的分泌机制进行了初步的研究。实验结果表明金属蛋白酶Adam10的过表达会促进Shh在脊椎动物神经管中的信号传导。在极化了的表皮细胞中,Adam10介导了Shh在细胞基底部的传递,并且,在Adam10发挥作用的过程中,Disp1是必不可少。本研究揭示了Shh、Disp、Adamo10三者间的功能的联系,提出了一种依赖于Disp1的、Adam10介导的Shh长距离传导模式。