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模式动物中存在多种多样的突变体,为人类疾病的研究及发现基因的新功能创造了条件。利用动物疾病模型来研究人类疾病,对于各种疾病的发生、发展规律和防治疗效的机理认识等带来了极大方便。在西南大学家蚕基因库中有一种特殊的体形突变体——短体蚕Sq,其典型特征是,杂合体幼虫躯体显著比野生型短且肥胖,纯合体胚胎期致死。本课题组前期利用分子定位等手段,确定Sq突变的基因组中有一大片段缺失,缺失片段包含了4个基因:Bmfam114a2、Bmdacapo、Bmhipk和Bmkibra。其中Hipk和Kibra属于Hippo信号通路的组成部分,参与调控生物体的体形发育;Dacapo是细胞周期抑制因子;fam114a2基因目前尚无功能研究报道。本研究主要探究了Bmfam114a2及P27/Dacapo基因的功能作用。我们在细胞水平上分析了Bmfam114a2及P27/Dacapo的生物学功能,并且在裸鼠成瘤实验中分析Bmfam114a2对肿瘤发生发展的影响。本论文取得的结果主要有:1.Bmfam114a2的功能研究在本小组之前的研究中已证实Bmfam114a2能抑制家蚕细胞的增殖。通过生物信息学分析表明Bmfam114a2在人中的同源基因fam114a2与癌症及肥胖相关的基因存在关联性。以肾上皮细胞HEK-293T和肾癌细胞OSRC2为研究对象,利用慢病毒包装技术分别在HEK-293T和OSRC2中上调表达Bmfam114a2。利用EDU染色技术分析过表达Bmfam114a2后对HEK-293T细胞的影响,结果表明上调Bmfam114a2表达水平能显著抑制细胞增殖。在OSRC2细胞中,通过细胞划痕及Transwell实验结果表明,Bmfam114a2对肾肿瘤细胞的迁移及侵袭能力有影响。对上调了Bmfam114a2的HEK-293T细胞的细胞周期进行流式检测发现,过表达Bmfam114a2后能让细胞更多的处于G1期。进一步在裸鼠的皮下和尾静脉成瘤实验中,结果与上述实验结果一致。Bmfam114a2在体内实验中也能抑制肿瘤的形成和发展,抑制其转移扩散。2.P27/Dacapo的功能研究P27/Dacapo是一种细胞周期依赖性抑制因子,利用生物信息学等方法分析发现P27/Dacapo与CCND1和CDK6在小鼠、果蝇和人组织器官中的表达模式密切相关。并且在P27/Dacapo突变的肺癌、乳腺癌和胃癌中,CCND1和CDK6也是呈现高表达状态。通过对这三种肿瘤的癌组织与相应的癌旁组织标本检测P27/Dacapo、CCND1和CDK6的表达量变化发现,P27/Dacapo和CDK6存在表达差异。生存曲线分析显示P27/Dacapo和CDK6的表达对病人的预后有紧密关联。将肺癌作为后续研究的主要对象。通过对肺癌病人的癌组织与相应的癌旁组织进行实时定量PCR及免疫组化,结果显示P27/Dacapo和CDK6存在表达差异,CCND1则没有。进一步在肺癌细胞系A549及HTB-182中分别上调和下调表达P27/Dacapo、CCND1和CDK6,发现改变P27/Dacapo和CDK6的表达能影响细胞周期进而影响细胞增殖。我们通过CO-IP、WB和免疫荧光等实验探究发现,P27/Dacapo是通过影响CCND1/CDK6复合物的形成导致细胞周期在G1/S期阻滞,进而抑制细胞周期的进程,并不影响CCND1和CDK6的表达。综上,本研究对Bmfam114a2及P27/Dacapo的功能进行了初步研究,证明Bmfam114a2不仅参与了家蚕体形的发育调控,还对人类肿瘤细胞的增殖转移有显著影响;P27/Dacapo作为细胞周期抑制因子,与人类肿瘤发生发展具有密切关系。