出生缺陷严重危害人类健康。全世界人类出生缺陷率在3~4%之间，且居高不下。大部分出生缺陷是遗传和环境因素的综合结果，如染色体异常、单基因突变以及环境致畸因素的影响。为了研究调控胚胎早期发育的重要基因，我们利用斑马鱼作为模式生物开展了相关工作。在本课题中，我们进行了Tol2转座子介导的基因捕获及突变体筛选，并利用突变体对被捕获基因的功能及分子机制进行了深入研究。本课题共筛选出195个转基因家系，大部分荧光在母源和合子期都表达。其中，约40个家系荧光表达有时空特异性，其余为全身性表达。筛选到4个突变体，且都是合子纯合隐性突变体。本课题主要对nup107tsu068Gt突变体家系进行了深入研究。该家系中，EGFP在母源和合子期都表达，早期表现为全身性表达，24hpf后逐渐集中在头部和肠道区域。Tol2转座子插入至斑马鱼nucleoporin107（nup107）基因第一个内含子中，破坏了野生型转录本的表达。纯合体从3dpf开始表现出组织特异性发育缺陷，包括咽弓软骨缺失、肠道和眼变小、鱼鳔消失等表型，纯合体在5~6dpf之间死亡。野生型胚胎中用反义吗啉环寡核苷酸敲低nup107的表达，胚胎显示出与突变体类似的表型，表明nup107缺失直接导致了突变表型。在发育缺陷的组织中，细胞过量凋亡，并且这些细胞凋亡部分依赖p53信号通路。在受影响的细胞中，FG-repeat核孔蛋白定位紊乱，核孔数量减少，mRNA出核受到抑制，但蛋白入核不受影响。在有丝分裂细胞中，nup107缺失并未影响纺锤体的装配和染色单体的分离。同时，细胞周期和增殖也是正常的。另一方面，nup107tsu068Gt突变体中γ-H2A.X水平显著上调，表明DNA双链缺口的大量积累。突变体对紫外辐射和hydroxyurea（一种DNA复制抑制剂）高度敏感，显示nup107在修正DNA复制错误以及维持基因组稳定和完整性中发挥作用。同时， DNA损伤应答ATM-Chk2-p53通路被上调。我们认为nup107缺失破坏了核孔复合体装配和功能，同时使DNA损伤得不到有效修复，二者共同造成了特异组织的细胞凋亡。本研究第一次报道了nup107在脊椎动物中的功能和分子机制。