Sijun Zhu, MD, PhD
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果蝇神经干细胞分化和树突亚细胞特异性靶向的遗传机制.
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RESEARCH ABSTRACT
我们的实验室对阐明调节大脑发育的细胞和分子机制感兴趣 Drosophila as a model organism. Specifically, we are working on the following two lines of research using various powerful genetic, genomic, molecular biological, biochemical and confocal imaging approaches.
1) 控制大脑复杂性和脑肿瘤形成的遗传机制. 大脑复杂性的增加被认为是人类智力更高的原因. 大脑复杂性的产生需要神经干细胞(NSCs)的维持和中间神经祖细胞(INPs)的产生。, 瞬时扩增对于增加NSCs产生的神经元和胶质细胞的数量至关重要. However, NSCs和INPs的异常增殖或分化缺陷可导致脑肿瘤的形成. Drosophila type II neuroblasts (NBs, Drosophila NSCs) remarkably resemble mammalian NSCs. 它们不仅可以通过自我更新维持自己的种群，还可以通过产生瞬时扩增INPs产生大量神经元. Furthermore, II型NB谱系非常容易发生肿瘤，因为INPs在遗传上不稳定，容易去分化(图2).1). Thus, II型NB谱系为研究脑复杂性的产生和脑肿瘤的形成提供了一个很好的模型. 这条研究路线的主要目标是剖析控制II型NBs的规范/自我更新和INPs在发育过程中的分化/去分化的遗传机制 Drosophila brain at both the transcriptional and post-transcriptional levels.
Fig. 1. (A-A’)用GFP标记的正常II型NB谱系(A)和谱系示意图及其神经发生模式(A’). (B-') A type II NB lineage with premature differentiation of INPs. (C-C') A type II NB lineage with defects in INP differentiation.
2) 在亚细胞水平上控制神经回路形成的细胞和分子机制 Drosophila central brain. 发育神经生物学的一个基本问题是神经元如何形成亚细胞特异性突触接触. 突触连接的亚细胞特异性对神经元的活动和行为输出有着深远的影响. In the Drosophila learning and memory center, the mushroom body, 蘑菇体输出神经元(MBONs)将其树突定向到蘑菇体轴突的特定亚细胞位置(或称为隔室)以形成突触接触. 共有21种类型的34个mbbn在16个室室中精心设计了它们的树突，这些室室一起覆盖了5个mbbn轴突叶，没有重叠(图2). 2). 我们使用蘑菇体输出神经元作为一种新的模型系统来研究控制中央脑树突的室特异性靶向和平铺的细胞和分子机制 Drosophila.
Fig. 2. (A) A diagram of the Drosophila mushroom body and its five axonal lobes. (B) A diagram of 16 compartments on 5 mushroom axonal lobes. 表明MBON树突靶向a2和a ' 2室(改编自Aso等人)., 2014). (C)绿色和红色标记的两个MBONs将其树突靶向蘑菇体轴突叶中不重叠的γ - 5和γ - 4室(蓝色). (D)在蘑菇体γ叶的四个相邻区室(γ - 2至γ - 5)上标记了可选荧光颜色的MBON树突.
Manuscripts in submission
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