哺乳动物几乎所有的神经元都要经历塑的过程,而我们对这个过程的分子机制知之甚少。秀丽隐杆线虫由于神经系统相对简单,细胞发育谱系清晰,因此是研究神经发育的理想模型。本文中,我们以线虫为对象,研究GABA神经元在发育重塑过程中的分子机制。GABA神经递质是线虫主要的抑制性神经递质,它与乙酰胆碱相互协调,从而保证线虫正常的运动。D型运动神经元是GABA能运动神经元,它分为两个亚类,DD运动神经元和VD运动神经元。DD与VD运动神经元在解剖水平上很难区分,除了突触前的位置和胞体数目不同之外,其他方面十分相似。在线虫的DD运动神经元中,存在发育反转的现象,即GABA的DD运动神经元在线虫发育过程中,会经历一次突触前后发生反转的过程。DD运动神经元在第一次蜕皮时,它的突触前会由腹侧转移到背侧。这个现象的研究,对于我们了解神经可塑性以及神经再生的机制都有十分重要的意义。DD运动神经元的反转与两个保守的转录调控因子的作用密切相关：UNC-30和UNC-55。UNC-30使D型运动神经元具有反转的能力,而UNC-55的存在则使DD和VD形成差异。基于以上背景,我们对比野生型和unc-30突变株线虫中表达存在差异的基因,从中挑取了21个启动子区域含有UNC-55调控位点的基因,以筛选参与反转过程的基因。通过构建含有预测基因启动子的报告基因,我们找到了9个在D型运动神经元表达的基因。其中有5个基因是受UNC-30直接调控,4个受UNC-30间接调控；有1个基因受UNC-55直接调控,1个基因受UNC-55间接调控。这些基因大部分都是MAP家族的成员,结合前人的研究工作以及酵母双杂交的证据,我们认为存在JNK通路调节着线虫D型运动神经元的发育。与此同时,我们还分析了这9个基因的3’UTR区域,发现一些基因的3’UTR区域存在非编码RNA的调控区域。利用生物信息学的方法,我们预测了一系列可能调控这些基因的小RNA,随后我们通过构建含有这些小RNA启动子的报告基因,观察这些小RNA的表达情况。我们发现有一个非编码RNA (mir-1834)在GABA神经系统中表达。并且发现有四个基因的表达受mir-1834调控。其中D型运动神经元的特征性转录因子UNC-30也受mir-1834调控,而mir-1834本身也受UNC-30直接调控,这就构成一个由UNC-30和mir-1834组成的反馈回路,调控D型运动神经元各个基因的表达量。UNC-30过表达的实验中我们也看到,过多的UNC-30会导致线虫严重的运动缺陷。总而言之,我们的研究发现一条JNK通路参与D型运动神经元的发育,同时小RNA mir-1834与UNC-30基因形成一个反馈回路,维持JNK通路的稳定。在进化历程中,捕食者与被捕食者间的斗争是生物进化重要动力。这里,我们介绍大肠杆菌通过产生RNA从而影响它的捕食者的生理功能。OxyS与DsrA是两种野外突变的大肠杆菌菌株。OxyS的突变导致大肠杆菌产生一种与线虫che-2基因结合的小RNA,从而导致线虫觅食能力下降。因此OxyS突变株使其有了抵御线虫觅食的能力,但是这种突变也导致了该菌株自身生长受到抑制。DsrA的突变则导致细菌失去了表达一种小RNA的能力,而这种小RNA可以沉默线虫相应的基因,从而抑制线虫的寿命。DsrA缺失的菌株导致细菌自身的生长状况更好,但是线虫以DsrA为食后寿命却变得更长。因此,自然界中不同的环境,如线虫种群的密度,会影响了细菌进化的方向。