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研究已经发现一系列基因形成了复杂的网络参与调控侧线细胞的时序性发育,这些基因被称为异时性基因(heterochronic gene)。异时性基因突变导致侧线细胞特定时期的细胞命运重复执行(retarded)或者被跳过(precocious)。但是多细胞生物中,细胞通过什么样的信号通路以及该信号通路如何整合时间信息调控不同细胞在特定的发育时期采用相应命运的机制仍然有很多未知的秘密(Thummel,2001)。在遗传筛选dcr-1(ap132)抑制型突变体的过程中,我们分离了一个lit-1(bp239)突变体。线虫中的lit-1基因负责编码Wnt信号通路中Nemo的同源蛋白。研究已经知道Wnt信号通路参与调控秀丽线虫上皮侧线细胞发育的多个方面,如细胞命运特化和对称／不对称分裂。本篇论文报道了线虫lit-1基因在线虫侧线细胞增殖、分化和细胞命运决定中的作用。我们发现lit-1功能缺失突变可以抑制由幼虫第二时期侧线细胞命运重复执行导致的发育迟缓型异时性缺陷,增强发育过早的异时性缺陷。在异时性缺陷突变体中过表达lit-1基因产生与lit-1功能缺失相反的表型,即增强发育迟缓的异时性缺陷,抑制发育过早的异时性缺陷。观察LIT-1::GFP在幼虫及成虫时期的表达,发现它广泛表达于多种细胞的细胞质和细胞核中,包括侧线细胞,阴户细胞,神经细胞和咽部肌肉细胞等。侧线细胞中LIT-1蛋白的表达呈现跟随幼虫发育阶段的周期性变化,而bp239突变导致LIT-1任何时期都不能在侧线细胞中表达。这刚好能解释为什么lit-1(bp239)突变体只显示侧线细胞发育缺陷,而不显示与lit-1 (null)完全缺失突变体相似的胚胎致死表型。用侧线细胞特异的启动子ceh-16启动表达的报告基因ceh-16::lit-1cDNA::gfp呈现与lit-l::gfp报告基因相似的周期性表达,这表明LIT-1的动态表达是在转录后水平被调控的。而且侧线细胞特异表达的ceh-16::lit-1cDNA::gfp报告基因仍然具有拯救dcr-1 lit-1双基因突变体中侧线细胞发育缺陷的能力,这表明lit-1基因以细胞自主(cell-autonomously)的方式调控侧线细胞发育的时序命运。研究同时还发现LIT-1的激酶活性是它在异时性通路中发挥作用所必需的。前面的研究已经报道LIT-1b蛋白的ATP结合区域内发生K97G突变使其失去激酶活性。ceh-16::lit-1b(K97G)::gfp报告基因虽然与ceh-16::lit-1b::gfp一样能在侧线细胞中表达,但它并不具备拯救dcr-1 lit-1双基因突变体中侧线细胞发育缺陷的能力。这表明LIT-1的激酶活性对于它抑制异时性突变体dcr-1的发育迟缓型缺陷是必需的。遗传分析表明dcr-1突变体中,lit-1(bp239)在miRNA生成后的下游通路中发挥作用。进一步分析表明LIT-1很可能通过修饰miRNA介导的目的基因沉默过程调控侧线细胞的发育时序。而且在敏感遗传背景下,Wnt/MAPK信号通路其他成员,包括mom-4,wrm-1,apr-1和pop-1的突变,也能在异时性通路中发挥与lit-1(lf)相似的功能。总而言之,我们的研究发现了Wnt/MAPK信号通路在控制秀丽线虫侧线细胞时序发育方面的新功能。在遗传筛选dcr-1抑制突变体的过程中,我们还分离到了一个lin-42(bp245)异时性突变体和一个lin-4(bp238)(显性抑制dcr-1表型)突变体。现在已知的关于细胞自噬的研究成果多数来自于酵母的遗传学研究以及由此衍生的在哺乳动物细胞系中的研究。但对高等真核生物特异的细胞自噬因子知之甚少。我们实验室在秀丽线虫中进行了大规模的遗传筛选,从大约10,000个基因组(genomes)中得到了9个具有SEPA-1::GFP降解缺陷的epg-5(ectopic PGL granules)突变体。在epg-5突变体中,其它细胞自噬降解的底物如GFP::PGL-1, PGL-3以及T12G3.1：：GFP的降解也存在缺陷。而且免疫组化实验证实epg-5突变体中降解内源的细胞自噬底物的过程也存在缺陷。秀丽线虫中,epg-5编码一个新的参与细胞自噬的蛋白C56C10.12。它是一个高等真核生物特异的细胞自噬因子,酵母细胞中并没有它的同源蛋白的存在。人类epg-5同源蛋白KIAA1632的突变经常在乳腺癌病人中被发现。epg-5：：gfp报告基因在线虫发育各个时期广泛表达。转基因拯救实验证明epg-5：:gfp报告基因是有功能的。在胚胎发育各个时期,EPG-5：：GFP弥散表达于多数细胞的细胞质中。而在各个幼虫及成虫时期,epg-5：：gfp广泛表达于神经细胞,咽部肌肉细胞,体壁肌肉细胞以及肠道细胞中。同时我们研究发现,过表达epg-5基因能增强功能部分缺失突变体中细胞自噬降解的能力,表明epg-5极有可能是细胞自噬通路中的限速步骤。