轴突引导是动物神经网络发育构建的基础,是研究神经发育过程信息传递机制的重要切入点。在这一领域,人们已经发现了netrin等几种信号分子及其膜受体,但是对这些信号怎样进一步向下传递,相互协调,最终决定轴突生长的方向还知之甚少。这方面的研究在脊椎动物中还是空白,在无脊椎动物中也只有线虫max-1一例报道。本课题将以斑马鱼为材料,借鉴前年在线虫新发现的一个轴突引导相关基因max-1,根据发育核心程式的保
斑马鱼是研究神经发育与血管形成等基本发育问题的一种理想模式脊椎动物。本课题从克隆与鉴定线虫轴突引导相关基因max-1在斑马鱼的同源基因入手,研究了该基因在斑马鱼胚胎中的表达、功能与作用机制,证明斑马鱼的max-1基因并不参与轴突引导过程,而是通过作用于ephrinb3基因调控斑马鱼的血管新生过程。同时研究了重组激活基因(rag)在脊椎动物种系细胞免疫球蛋白基因重排中的作用,证实rag1和rag2基因在斑马鱼种系细胞里确有表达,并给出了硬骨鱼种系细胞DNA重排的直接证据。这种现象可能反映了rag基因来自转座酶的进化遗迹。此外,通过Tol2转座子介导的大规模enhancer trap筛选建立了国际首例多巴胺能神经元被绿色荧光蛋白GFP特异性标记的转基因斑马鱼系,证明转座子插入位点位于编码II型囊泡单胺转运酶(vmat2)基因的第二个内含子中,GFP的表达图谱能够如实反应内源vmat2基因的表达模式,同时检测了该品系中带有荧光标记的神经元对MPTP处理的敏感性,表明这些神经元对MPTP的敏感程度不同。该品系在建立帕金森病的斑马鱼模型以及进行药物筛选等方面具有良好的应用前景。