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很多种类的酵母以及一些丝状真菌既能形成卵圆型的单个的酵母形态细胞,也能形成由伸长的多细胞组成的菌丝或者假菌丝,它们的细胞能在这几种形态之间进行相互转换,称为二型性转换。这种细胞形态的转换可以由多种环境因子诱导产生,如温度、氮源的丰富与否及pH等,它对于真菌很好地适应环境是重要的。真菌的二型性转换不仅可以作为研究细胞分化的一个模型,还因为它对于很多致病性真菌的致病性是重要的,对其调控机制的研究具有重要的科学价值。酵母的二型性转换受到多种分子的调控,其中包括Ras蛋白,它们是一类在进化上较为保守的GTP-结合蛋白,广泛存在于真核生物中。解脂耶氏酵母是一种与酿酒酵母亲缘关系较远的酵母种类,它能够在环境因子诱导下形成酵母型、假菌丝和菌丝三种形态,我们在其基因组中鉴定出三个Ras蛋白编码基因,分别命名为Y1RAS1、YIRAS2和YIRAS3,本论文针对这三个基因在解脂耶氏酵母二型性转换过程中的功能及作用机制进行了探索。我们通过基因敲除与基因过量表达鉴定了三个YIRAS基因在二型性转换中的作用,发现三个YIRAS基因中两个编码产物与动物细胞H-Ras相似的Y1RAS1和YIRAS2基因对于二型性转换发挥着极为关键的作用,表现为Ylras1Δ和Ylras2Δ突变体都存在菌丝形成缺陷,其中,YlRAS2的重要性显著强于YlRASl,因为Ylras1Δ突变体的菌丝形成缺陷要显著弱于Ylras2Δ突变体。除了调控菌丝形成以外,YlRas2还控制侵入性生长。三个基因中编码产物与动物细胞K-Ras4B较为相似的YIRAS3在二型性转换过程中没有显著的作用,表明三个YIRAS基因对解脂耶氏酵母菌丝形成的调控能力是不一样的。我们还构建了YIRAS基因的双重及三重缺失突变体,发现三个基因缺失后并不致死,表明三个YIRAS基因对于细胞的生长不是必需的,这一点不同于酿酒酵母。除了YlraslΔ Ylras3Δ突变体可以形成一些菌丝之外,带有YlRAS2基因缺失的双缺失突变体和三重缺失突变体的表型与Ylras2Δ突变体类似,菌丝形成严重缺陷,进一步表明YlRAS2是最重要的控制二型性转换的基因。过量表达实验表明YlRAS1与YIRAS2具有相似的细胞学功能,因为过量表达YIRAS1可以部分回复Ylras2Δ突变体的菌丝形成缺陷。我们还发现Ylcdc25突变体与YlraslΔ Ylras2Δ Ylras3Δ突变体表型相似,该结果支持YlCdc25可能是三个YlRas的鸟苷酸交换因子(GEF)。我们检测了三个YIRAS基因在菌丝形成过程中的转录活性,发现在菌丝形成过程中YlRAS2转录活性有明显的提高,这与YIRAS2在调控菌丝形成过程中起主要作用的结论是一致的。接下来,我们探讨了YlRas2的GTP/GDP循环及其膜定位对其控制二型性转换功能的重要性。我们发现YlRas2与其它酵母中的Ras蛋白类似,其发挥促进菌丝形成的功能只需要激活型的YlRas2,也就是GTP-结合形式的YlRas2,其GTP/GDP循环不是必需的,在Ylras2Δ突变体中表达激活型突变体Ylras2G17V和Ylras2Q66L可以促进菌丝形成。YlRas2的细胞膜定位对于其功能的发挥有一定的重要性,但也不是必需的,一个定位于内膜的YlRas2C245S突变体具有部分调控菌丝形成的功能。我们对于YlRas2调控二型性转换的可能机制也进行了探讨。与酿酒酵母和白色念珠菌类似,解脂耶氏酵母中也存在MAPK和cAMP-PKA这两条保守的信号传递途径来调控其菌丝形成,YlSte20、YlSte11和YlKss1都是MAPK信号传递途径的成员。我们对YlSTE20、YlSTE11和YIKSS1进行了敲除及过量表达,发现它们都对解脂耶氏酵母的菌丝形成起着正调控作用,并且信号由YlSte20传递到YlSte11再传递到YlKssl。酿酒酵母中的Ras2和白色念珠菌中的CaRas1都是通过MAPK和cAMP-PKA信号传递途径来调控菌丝的形成。为了验证解脂耶氏酵母中的YlRas2是否也通过这两条途径调控菌丝形成,我们在分别编码MAPK和cAMP-PKA途径中的两个重要激酶的基因YIKSS1或者YITPK1单缺失或者双缺失突变体中过量表达YlRAS2,发现YlRAS2仍然可以发挥促进菌丝形成的功能,说明这两条途径可能不是YlRas2调控菌丝形成的主要途径。为了寻找与YlRas2调控菌丝形成功能相关的新基因,我们在Ylras2Δ突变体中进行基因的随机过量表达,筛选菌丝形成能力获得回复的过量表达突变体。我们筛选到多个回复突变体,其中的一个突变体—mut5经TAIL-PCR方法鉴定出发生过量表达的基因为HOY1,经确认HOY1基因的过量表达的确可以回复Ylras2Δ突变体的菌丝形成缺陷。我们还发现过量表达转录因子Mhy1也可以回复Ylras2Δ突变体的菌丝形成缺陷,推测Hoy1和Mhy1可能在YlRas2的下游发挥作用,它们可能是YlRas2调控菌丝形成的新信号传递途径的成员。