【摘 要】
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果蝇的消化道上皮是自我更新速度最快的组织,而消化道上皮的更新和维持依赖肠道干细胞的分裂与分化。在整个果蝇蛹期的发育阶段,肠道上皮干细胞（p ISC）会依次发生不对称分裂和对称分裂,最终产生1200个左右的肠道干细胞（p ISC）和1200个左右的内分泌细胞（EE）。为了了解蛹期肠道上皮发育过程中调控p ISC的自我更新和EE细胞命运决定的基因网络,我们设计了全基因组RNAi筛选实验。在筛选过程中,
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果蝇的消化道上皮是自我更新速度最快的组织,而消化道上皮的更新和维持依赖肠道干细胞的分裂与分化。在整个果蝇蛹期的发育阶段,肠道上皮干细胞（p ISC）会依次发生不对称分裂和对称分裂,最终产生1200个左右的肠道干细胞（p ISC）和1200个左右的内分泌细胞（EE）。为了了解蛹期肠道上皮发育过程中调控p ISC的自我更新和EE细胞命运决定的基因网络,我们设计了全基因组RNAi筛选实验。在筛选过程中,基因敲低影响p ISC生存,导致p ISC过度增殖,导致p ISC分化改变以及导致蛹期致死的四类表型被鉴定。通过筛选,我们发现共有924个基因参与调控了p ISC的维持和EE命运决定,分类归纳后通过生物信息学方法得到基因调控网络。其中我们重点研究了一个限制p ISC过度增殖的基因PIG（Proliferation Increased Gene）,并通过CRISPR-Cas9介导的分子标签原位插入。我们发现PIG在有丝分裂即将完成的肠道干细胞（ISC）中瞬时表达,这暗示PIG是一个与分裂终止相关的基因。与此假设相对应的是,PIG除了在蛹期限制p ISC增殖,成虫时期PIG功能缺失,导致了损伤诱导的ISC增殖无法停止,而PIG基因的额外表达使得损伤诱导的分裂期ISC加速恢复至静息态。进一步的分子遗传互作实验表明,PIG对ISC的增殖限制作用是通过负调控EGFR信号通路实现的。
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