【正文】 整合和協(xié)同攻關(guān)，發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)精神，形成科研功能配套、統(tǒng)籌合理、機(jī)動(dòng)靈活且充滿活力的科研體系。5，組織方式(1)在組織方面，以總體研究方案為中心，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)化、體系化。本題目的創(chuàng)新性主要體現(xiàn)在：(1)本項(xiàng)目探討的問(wèn)題是國(guó)際前沿的科學(xué)問(wèn)題，因此保證了項(xiàng)目的創(chuàng)新性。中山大學(xué)及其他參與的單位擁有大型及關(guān)鍵性儀器設(shè)備，采用公共平臺(tái)建設(shè)方式，已擁有的條件（動(dòng)物房和儀器設(shè)備等）、各重點(diǎn)學(xué)科實(shí)驗(yàn)室等設(shè)備均可公用，這將為本項(xiàng)目提供較全面的技術(shù)條件。在這些基礎(chǔ)研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步以小鼠和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物為研究對(duì)象，應(yīng)用干細(xì)胞誘導(dǎo)產(chǎn)生的生殖細(xì)胞來(lái)培育優(yōu)化動(dòng)物。11，主辦一次生殖細(xì)胞學(xué)研究的國(guó)際性學(xué)術(shù)研討會(huì)。4，明確精原干細(xì)胞和胚胎干細(xì)胞之間的基因表達(dá)差異，確定36個(gè)差異表達(dá)基因。通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)、選擇合適的生長(zhǎng)因子、轉(zhuǎn)錄因子和培養(yǎng)體系誘導(dǎo)牛ES細(xì)胞分化為雄性生殖細(xì)胞，并建立相應(yīng)的技術(shù)平臺(tái)。項(xiàng)目名稱：干細(xì)胞向生殖細(xì)胞誘導(dǎo)分化的調(diào)控機(jī)理及應(yīng)用性研究首席科學(xué)家：松陽(yáng)洲 中山大學(xué)起止年限：2010年1月2014年8月依托部門：教育部一、研究?jī)?nèi)容本項(xiàng)目將以胚胎干細(xì)胞及誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS）為技術(shù)平臺(tái)，研究哺乳動(dòng)物干細(xì)胞向生殖細(xì)胞分化以及生殖細(xì)胞減數(shù)分裂的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和機(jī)理，并建立研究生殖細(xì)胞分化所需的生物技術(shù)平臺(tái)及多種細(xì)胞及小鼠模型，從而提高干細(xì)胞向生殖細(xì)胞誘導(dǎo)分化的效率，為大型經(jīng)濟(jì)動(dòng)物優(yōu)質(zhì)培育奠定基礎(chǔ)。(4)建立較為完善的牛ES細(xì)胞體外培養(yǎng)體系，探討牛干細(xì)胞自我更新和分化途徑。3，明確端粒蛋白以及端粒酶在干細(xì)胞向PGC誘導(dǎo)過(guò)程中的作用機(jī)理，并揭示組蛋白修飾的動(dòng)態(tài)過(guò)程和不同修飾與PGC發(fā)育之間的相互關(guān)系。10，培養(yǎng)一批從事干細(xì)胞研究的交叉學(xué)科人才。通過(guò)這些平臺(tái)，系統(tǒng)地發(fā)現(xiàn)與生殖細(xì)胞分化相關(guān)的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)一步利用現(xiàn)代分子生物學(xué)、細(xì)胞培養(yǎng)等技術(shù)確定一些蛋白質(zhì)的靶蛋白網(wǎng)絡(luò)和功能以及調(diào)控機(jī)理。我們擁有完善的蛋白質(zhì)組學(xué)，BiFC，基因組學(xué)，信息學(xué)，干細(xì)胞學(xué)等研究平臺(tái)，可以完成本項(xiàng)目所涉及的研究工作。這些課題既是有關(guān)研究人員各自多年工作的合理延伸和拓展，又集中了優(yōu)勢(shì)力量，對(duì)誘導(dǎo)干細(xì)胞向生殖細(xì)胞分化中的核心問(wèn)題進(jìn)行多側(cè)面的合作研究。通過(guò)這些嘗試，可能開(kāi)辟家畜育種和保種的新途徑、新方法，也可以促進(jìn)干細(xì)胞在人類醫(yī)療事業(yè)上的早日應(yīng)用。為此，本項(xiàng)目將以系統(tǒng)性運(yùn)作方式為主。課題2. 雄性生殖細(xì)胞體外誘導(dǎo)分化的基因表達(dá)及調(diào)控機(jī)理研究課題1. 干細(xì)胞向生殖細(xì)胞分化過(guò)程中重要蛋白調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的解析干細(xì)胞向生殖細(xì)胞誘導(dǎo)分化的調(diào)控機(jī)理及應(yīng)用性研究闡明干細(xì)胞向生殖細(xì)胞分化機(jī)理產(chǎn)生功能性配子與克隆動(dòng)物建立以PGC關(guān)鍵調(diào)控元為中心的信號(hào)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)全面了解轉(zhuǎn)錄因子和組蛋白修飾在PGC形成中的功能與調(diào)控機(jī)制闡述端粒蛋白以及端粒酶在干細(xì)胞向PGC誘導(dǎo)過(guò)程中的作用與機(jī) 理探索誘導(dǎo)分化的生殖細(xì)胞的生物學(xué)功能及其對(duì)小鼠胚胎發(fā)育的影響比較ESC和SSC DNA甲基化模式、基因表達(dá)和細(xì)胞表面蛋白成分的差 異檢索RA信號(hào)調(diào)控的靶基因,分析減數(shù)分裂的機(jī) 理探討在誘導(dǎo)牛干細(xì)胞向生殖細(xì)胞分化過(guò)程中信號(hào)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)課題3. 誘導(dǎo)胚胎干細(xì)胞向原始生殖細(xì)胞分化的體系及機(jī)理研究?jī)?yōu)化促進(jìn)PGC形成的最佳體外培養(yǎng)條 件探討關(guān)鍵基因在小鼠PGC特化過(guò)程中的功能及體內(nèi)轉(zhuǎn)錄調(diào)控模式創(chuàng)建表達(dá)標(biāo)志PGC特化的報(bào)告基因體 系，探討關(guān)鍵信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控機(jī) 理課題4. 干細(xì)胞向生殖細(xì)胞誘導(dǎo)分化技術(shù)在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物培育上的應(yīng)用建立合適的牛ESC體外培養(yǎng)體系利用創(chuàng)建的牛ESC體系，探討牛干細(xì)胞自我更新和分化的途徑誘導(dǎo)牛ESC分化為雄性生殖細(xì)胞建立以ESC體外誘導(dǎo)分化為功能性生殖細(xì)胞的技術(shù)平臺(tái)課題1，干細(xì)胞向生殖細(xì)胞分化過(guò)程中重要蛋白調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的解析研究目標(biāo)：建立和完善高通量研究蛋白互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)以及干細(xì)胞向生殖細(xì)胞分化的技術(shù)平臺(tái)，包括蛋白質(zhì)組學(xué)平臺(tái)，BiFC組學(xué)平臺(tái), 基因組學(xué)平臺(tái)，生物信息學(xué)平臺(tái)。研究?jī)?nèi)容：1， 利用測(cè)序的方法（如CpG二核苷酸位點(diǎn)上的甲基化），cDNA基因芯片的篩選，蛋白質(zhì)組學(xué)和質(zhì)譜分析技術(shù)，系統(tǒng)地比較胚胎干細(xì)胞和精原干細(xì)胞DNA甲基化模式、基因表達(dá)和細(xì)胞表面蛋白成分的差異。 3， 在人胚胎干細(xì)胞中創(chuàng)建穩(wěn)定表達(dá)標(biāo)志PGC特化的報(bào)告基因體系 (Blimp1GFP和StellaGFP等)，以有效地監(jiān)測(cè)PGC的形成，并利用此體系，優(yōu)化從人胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分化PGC的條件，探討關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子及信號(hào)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控機(jī)理。2，檢測(cè)不同生長(zhǎng)因子的誘導(dǎo)作用,并嘗試體外誘導(dǎo)PGC減數(shù)分裂形成功能性配子。2， 分離獲得小鼠精原干細(xì)胞；初步完成精子前體細(xì)胞中生物信息學(xué)分析，確定23個(gè)受視黃酸誘導(dǎo)調(diào)控并參與減數(shù)分裂調(diào)控的目標(biāo)基因。10， 撰寫論文12篇。6， 建立清除內(nèi)源精原干細(xì)胞的野生型小鼠或缺失精原干細(xì)胞的突變型小鼠，用于曲細(xì)精管注射檢測(cè)體外培養(yǎng)的精原干細(xì)胞的生物學(xué)功能。13， 探索已建立的牛胚胎干細(xì)胞體外培養(yǎng)條件可否適合體外來(lái)源的牛胚胎（體外受精胚胎和體外克隆胚胎）的可行性。7， 在無(wú)血清培養(yǎng)條件下，建立ESC向PGC分化的最佳體外培養(yǎng)體系。15， 與其他子課題的蛋白網(wǎng)絡(luò)調(diào)控等相關(guān)研究為基礎(chǔ)，初步闡明LIFSTAT3等信號(hào)通路在維持ES細(xì)胞自我更新中的作用。6， 根據(jù)精原干細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞差異分析的初步結(jié)果，在已知的實(shí)驗(yàn)條件基礎(chǔ)上改進(jìn)，以期找出胚胎干細(xì)胞體外誘導(dǎo)精子細(xì)胞的更有效方法。3，揭示組蛋白修飾的動(dòng)態(tài)過(guò)程和不同修飾與PGC發(fā)育之間的相互關(guān)系。從兩種細(xì)胞中分離出的RNA與小鼠的表達(dá)DNA陣列雜交，以檢測(cè)基因表達(dá)的上調(diào)或下降。預(yù)期目標(biāo)：1， 明確端粒蛋白以及端粒酶在干細(xì)胞向PGC誘導(dǎo)過(guò)程中的作用機(jī)理。10， 撰寫論文810篇，申請(qǐng)專利13項(xiàng)。7， 牛ES細(xì)胞誘導(dǎo)分化而來(lái)的生殖細(xì)胞所形成的胚胎體內(nèi)發(fā)育能力，并與體內(nèi)來(lái)源胚胎在體內(nèi)正常發(fā)育進(jìn)行比較研究。內(nèi)容總結(jié)
（1）一、研究?jī)?nèi)容
本項(xiàng)目將以胚胎干細(xì)胞及誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS）為技術(shù)平臺(tái)，研究哺乳動(dòng)物干細(xì)胞向生殖細(xì)胞分化以及生殖細(xì)胞減數(shù)分裂的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和機(jī)理，并建立研究生殖細(xì)胞分化所需的生物技術(shù)平臺(tái)及多種細(xì)胞及小鼠模型，從而提高干細(xì)胞向生殖細(xì)胞誘導(dǎo)分化的效率，為大型經(jīng)濟(jì)動(dòng)物優(yōu)質(zhì)培育奠定基礎(chǔ)