转录因子具有结合DNA的能力，在生物发育过程中通过调控靶基因的表达发挥重要作用。对转录因子下游基因的鉴定能够很好地解释其功能。Apontic(Apt)是在果蝇中发现并在果蝇胚胎时期的气管、头部、心脏、生殖细胞发育和神经系统形成等过程中发挥重要作用的bZIP类转录因子。但是Apt在发育过程中的作用机制目前还不明确。Apt在人类中的同源基因FSBP是在人的心脏、脑、肺、肝脏、骨骼肌、肾脏和胰脏等很多组织表达的癌症相关因子，但是其作用机制也不明确。　　Cyclin E是细胞进入S期的关键调控因子。此外，Cyclin E因为参与细胞周期的调控，对于cyclinE的调控如果出现异常，就会引起癌症的发生。但是由于cyclinE启动子包含一个庞大的、复杂的顺式调控区域，这些区域包含组织和时期特异性组分。因此对cyclinE的调控存在时空特异性和组织特异性，很多调控cyclinE的因子有待于进一步鉴定。　　Hh信号作为对动物发育十分关键并且进化保守的五大信号通路之一，对生物体的发育十分关键。但是目前的研究过多的专注于Hh信号通路下游基因的研究，关于hh自身的调控目前还不明确。　　本研究以果蝇为研究材料，发现Apt从果蝇到人进化保守且C-末端的DNA结合结构域具有结合DNA的能力，而且在发育过程中调控两个进化保守癌症相关基因cyclinE和hh的表达。此外，Apt和Ubx一起控制唾液腺endocycle。通过对转录因子Apt的研究，能够为明确Apt人的同源基因FSBP发育过程中的作用机制提供理论依据，为认识endocycle提供新的思路。本研究的主要实验结果如下:　　(1)Apt在发育过程中通过调控cyclin E的表达控制细胞由G1期进入S期。　　在果蝇眼睛发育过程中，apt突变体克隆的部位光感受细胞受到了影响，最终导致成虫眼睛排列紊乱。超表达apt造成果蝇眼睛缺失。通过进化分析我们发现Apt从果蝇到人进化保守，并且通过电泳凝胶迁移实验证明了Apt具有结合DNA的能力。接下来通过Micorray分析和定量PCR，确定了Apt的靶基因cyclinE。研究发现在野生型果蝇眼原基，Apt和Cyclin E共表达，在apt突变体克隆的部位，cyclinE表达明显降低，超表达Apt能够诱导cyclinE的表达。此外，我们分析cyclinE启动子元件发现cyclinE含有Apt的结合位点。通过报告基因的表达最终确定Apt通过直接结合到cyclinE的启动子区域，调控cyclinE的转录，控制细胞进入S期。　　(2)Apt在果蝇翅膀发育过程中通过协调hh和cyclinE的表达控制细胞增殖和生长。　　实验过程中发现apt突变体克隆的果蝇翅膀上出现了水泡状肿瘤类似表型，并且产生克隆的翅膀会变小。在翅膀上超表达apt后引起翅膀严重变小，翅的模式完全被打乱，也出现了水泡状表型。异位表达apt后，导致翅膀的缺失。Hh在翅膀发育过程中作为“组织者”，通过激活和调控下游一系列基因时空特异性表达，控制翅的发育。通过apt和hh之间遗传学相互作用发现apt和hh之间存在调控关系。免疫荧光染色结果显示Apt和Hh在果蝇翅原基共定位。hh报告基因和Hh蛋白在apt突变体克隆里表达减少，超表达Apt能够诱导hh的表达。之后在hh启动子区域发现了Apt的结合位点，通过CRISPR/Cas9方法把结合序列进行突变。结合位点突变之后hh在mRNA和蛋白水平都显著降低，并且结合位点突变的果蝇加重hh突变体表型。之前有研究表明Hh信号能够通过转录因子Ci调控cyclinE转录。通过分析Ci和Cyclin E的表达模式以及改变Hh信号检测Cyclin E表达情况，发现cyclinE的表达不受Hh的影响。Apt能够通过结合到hh和cyclinE启动子区域，直接调控hh和cyclinE的表达，但是Apt对cyclinE的调控和Hh信号无关，并且在果蝇翅原基发育过程中，Hh信号不能调控cyclin E。　　(3)Apt和Ubx控制唾液腺细胞的endocycle　　一般的细胞周期分为G1期、S期、G2期和M期。Endocycle是一种变异的细胞周期，存在于动物和植物中，大约占到生物种类的一半以上。在endocycle细胞中，细胞只进行DNA复制，不进行有丝分裂，即只有G期和S期，没有M期。当细胞要进入S期的时候，需要cyclinE的活性，但是Cyclin E表达会抑制复制前复合体的形成，会阻止细胞进入下一个S期的进入，所以Cyclin E需要周期性地变化。在我们的研究中发现Apt能够通过调控cyclinE的表达参与细胞endocycle。在Apt诱导cyclinE的同时，还会诱导Hox基因Ubx的表达，而Ubx能够通过去掉Apt的核定位信号肽的方式使Apt蛋白从细胞核转到细胞质，从而降低细胞内cyclinE的含量，保证endocycle的进行。此外，S期的细胞也能诱导Ubx的表达，从而使Apt蛋白的定位发生改变。之前的研究表明转录因子E2fl和泛素连接酶CRL4CDT2控制唾液腺的endocycle。通过分析我们发现，E2fl依赖的endocycle对Apt的表达有微弱的影响，而这种影响还是通过Ubx引起的。因此，我们推测Apt和Ubx控制的endocycle可能在唾液腺发育过程中占主导地位。