线粒体是真核细胞中普遍存在的细胞器,它参与了许多重要的生理过程。线粒体不仅通过氧化磷酸化为细胞提供大量能量,还调节细胞凋亡过程;此外线粒体也会影响钙离子的稳态和机体衰老过程。结构决定功能,线粒体形态结构的完整性也与它的功能密切相关。线粒体是一个动态的细胞器,它的融合和解聚有利于及时清除损伤的线粒体,避免对细胞产生毒性效应。线粒体功能异常可以导致许多疾病,比如线粒体DNA发生突变可以导致线粒体呼吸链疾病;线粒体蛋白运输机制出现障碍也会导致相关疾病。此外在神经退行性疾病如帕金森病的病人中发现线粒体功能和结构都受到破坏。线粒体的微小结构对它的体内研究造成障碍,但是线粒体通常会在需要能量供给的组织中大量积累比如肌肉组织,因此我们把肌肉组织作为研究线粒体结构功能的载体。果蝇作为一种模式生物,它的生活周期比较短,突变表型也很丰富,比较容易用遗传学、分子生物学和细胞生物学的手段进行操作。果蝇的肌肉组织和哺乳动物的骨骼肌在形态和生理方面有高度的相似性,尤其果蝇胸部的间接飞行肌不仅与哺乳类的骨骼肌在形态类似,而且间接飞行肌中间还有大量管状的线粒体结构,这为研究线粒体形态变化和功能异常提供理想的体内研究模型。本研究中我们把果蝇的运动能力作为筛选线粒体功能异常的首要标准。我们利用肌肉组织特异性表达的Mef2-Gal4果蝇对6972个RNAi果蝇的运动能力进行筛查,初步得到了 141个RNAi品系,与之对应的是139个基因。对初步筛选结果我们在Flybase中进行基因功能分析后挑选出62个RNAi品系进行二次筛选,这次是以果蝇间接飞行肌中肌原纤维间的Mito-GFP变化为主要筛选标准;此外在第二次筛选中,我们把IFMs中肌原纤维形态的变化作为次要筛选标准。综合这两次的筛选结果,我们最终选择表型很明显的CG2508,CG3356去研究它们对线粒体的影响。CG2508,CG3356是E3连接酶,参与蛋白的泛素化过程。蛋白的泛素化是一个酶催化的过程,将泛素链加到相应的靶蛋白上,最终带上泛素标签的靶蛋白可以通过蛋白酶体或溶酶体进而降解。我们从不同的方面分析CG2508,CG3356对线粒体的影响,在线粒体形态方面,在肌肉组织特异性地敲降CG2508,CG3356会引起线粒体形态的改变。在组织学方面,Mef2-Gal4>CG2508RNAi和Mef2-Gal4>CG3356RNAi果蝇IFMs的形态发生了轻微的损伤,而且Mef2-Gal4>CG2508RNAi果蝇的IFMs的损伤是随着年龄的增加而加剧。在ATP水平的检测中,CG2508RNAi、CG3356RNAi的ATP水平都有下降,CG2508RNAi的ATP水平的降低更明显,而且它的ATP水平的降低是是随着年龄的增加而加剧。综上所述,RNAi介导的果蝇筛选的确可以筛选到一些影响线粒体功能的新基因,而这些新基因会影响线粒体形态和功能。但是它们影响线粒体的具体的分子机制可能需要从这些新基因的结构域以及可能与其他一些信号分子的相互作用去研究。