【正文】 整合和協(xié)同攻關，發(fā)揚團隊精神，形成科研功能配套、統(tǒng)籌合理、機動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，強調團隊化、體系化。本題目的創(chuàng)新性主要體現(xiàn)在：(1)本項目探討的問題是國際前沿的科學問題，因此保證了項目的創(chuàng)新性。中山大學及其他參與的單位擁有大型及關鍵性儀器設備，采用公共平臺建設方式，已擁有的條件（動物房和儀器設備等）、各重點學科實驗室等設備均可公用，這將為本項目提供較全面的技術條件。在這些基礎研究的基礎上，進一步以小鼠和農業(yè)經濟動物為研究對象，應用干細胞誘導產生的生殖細胞來培育優(yōu)化動物。11，主辦一次生殖細胞學研究的國際性學術研討會。4，明確精原干細胞和胚胎干細胞之間的基因表達差異，確定36個差異表達基因。通過轉基因技術、選擇合適的生長因子、轉錄因子和培養(yǎng)體系誘導牛ES細胞分化為雄性生殖細胞，并建立相應的技術平臺。項目名稱：干細胞向生殖細胞誘導分化的調控機理及應用性研究首席科學家：松陽洲 中山大學起止年限：2010年1月2014年8月依托部門：教育部一、研究內容本項目將以胚胎干細胞及誘導多能干細胞（iPS）為技術平臺，研究哺乳動物干細胞向生殖細胞分化以及生殖細胞減數(shù)分裂的調控網(wǎng)絡和機理，并建立研究生殖細胞分化所需的生物技術平臺及多種細胞及小鼠模型，從而提高干細胞向生殖細胞誘導分化的效率，為大型經濟動物優(yōu)質培育奠定基礎。(4)建立較為完善的牛ES細胞體外培養(yǎng)體系，探討牛干細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胞向PGC誘導過程中的作用機理，并揭示組蛋白修飾的動態(tài)過程和不同修飾與PGC發(fā)育之間的相互關系。10，培養(yǎng)一批從事干細胞研究的交叉學科人才。通過這些平臺，系統(tǒng)地發(fā)現(xiàn)與生殖細胞分化相關的調控網(wǎng)絡，并進一步利用現(xiàn)代分子生物學、細胞培養(yǎng)等技術確定一些蛋白質的靶蛋白網(wǎng)絡和功能以及調控機理。我們擁有完善的蛋白質組學，BiFC，基因組學，信息學，干細胞學等研究平臺，可以完成本項目所涉及的研究工作。這些課題既是有關研究人員各自多年工作的合理延伸和拓展，又集中了優(yōu)勢力量，對誘導干細胞向生殖細胞分化中的核心問題進行多側面的合作研究。通過這些嘗試，可能開辟家畜育種和保種的新途徑、新方法，也可以促進干細胞在人類醫(yī)療事業(yè)上的早日應用。為此，本項目將以系統(tǒng)性運作方式為主。課題2. 雄性生殖細胞體外誘導分化的基因表達及調控機理研究課題1. 干細胞向生殖細胞分化過程中重要蛋白調控網(wǎng)絡的解析干細胞向生殖細胞誘導分化的調控機理及應用性研究闡明干細胞向生殖細胞分化機理產生功能性配子與克隆動物建立以PGC關鍵調控元為中心的信號調控網(wǎng)絡全面了解轉錄因子和組蛋白修飾在PGC形成中的功能與調控機制闡述端粒蛋白以及端粒酶在干細胞向PGC誘導過程中的作用與機 理探索誘導分化的生殖細胞的生物學功能及其對小鼠胚胎發(fā)育的影響比較ESC和SSC DNA甲基化模式、基因表達和細胞表面蛋白成分的差 異檢索RA信號調控的靶基因,分析減數(shù)分裂的機 理探討在誘導牛干細胞向生殖細胞分化過程中信號調控網(wǎng)絡課題3. 誘導胚胎干細胞向原始生殖細胞分化的體系及機理研究優(yōu)化促進PGC形成的最佳體外培養(yǎng)條 件探討關鍵基因在小鼠PGC特化過程中的功能及體內轉錄調控模式創(chuàng)建表達標志PGC特化的報告基因體 系，探討關鍵信號網(wǎng)絡的調控機 理課題4. 干細胞向生殖細胞誘導分化技術在農業(yè)經濟動物培育上的應用建立合適的牛ESC體外培養(yǎng)體系利用創(chuàng)建的牛ESC體系，探討牛干細胞自我更新和分化的途徑誘導牛ESC分化為雄性生殖細胞建立以ESC體外誘導分化為功能性生殖細胞的技術平臺課題1，干細胞向生殖細胞分化過程中重要蛋白調控網(wǎng)絡的解析研究目標：建立和完善高通量研究蛋白互動網(wǎng)絡以及干細胞向生殖細胞分化的技術平臺，包括蛋白質組學平臺，BiFC組學平臺, 基因組學平臺，生物信息學平臺。研究內容：1， 利用測序的方法（如CpG二核苷酸位點上的甲基化），cDNA基因芯片的篩選，蛋白質組學和質譜分析技術，系統(tǒng)地比較胚胎干細胞和精原干細胞DNA甲基化模式、基因表達和細胞表面蛋白成分的差異。 3， 在人胚胎干細胞中創(chuàng)建穩(wěn)定表達標志PGC特化的報告基因體系 (Blimp1GFP和StellaGFP等)，以有效地監(jiān)測PGC的形成，并利用此體系，優(yōu)化從人胚胎干細胞誘導分化PGC的條件，探討關鍵轉錄因子及信號網(wǎng)絡的調控機理。2，檢測不同生長因子的誘導作用,并嘗試體外誘導PGC減數(shù)分裂形成功能性配子。2， 分離獲得小鼠精原干細胞；初步完成精子前體細胞中生物信息學分析，確定23個受視黃酸誘導調控并參與減數(shù)分裂調控的目標基因。10， 撰寫論文12篇。6， 建立清除內源精原干細胞的野生型小鼠或缺失精原干細胞的突變型小鼠，用于曲細精管注射檢測體外培養(yǎng)的精原干細胞的生物學功能。13， 探索已建立的牛胚胎干細胞體外培養(yǎng)條件可否適合體外來源的牛胚胎（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)絡調控等相關研究為基礎，初步闡明LIFSTAT3等信號通路在維持ES細胞自我更新中的作用。6， 根據(jù)精原干細胞與胚胎干細胞差異分析的初步結果，在已知的實驗條件基礎上改進，以期找出胚胎干細胞體外誘導精子細胞的更有效方法。3，揭示組蛋白修飾的動態(tài)過程和不同修飾與PGC發(fā)育之間的相互關系。從兩種細胞中分離出的RNA與小鼠的表達DNA陣列雜交，以檢測基因表達的上調或下降。預期目標：1， 明確端粒蛋白以及端粒酶在干細胞向PGC誘導過程中的作用機理。10， 撰寫論文810篇，申請專利13項。7， 牛ES細胞誘導分化而來的生殖細胞所形成的胚胎體內發(fā)育能力，并與體內來源胚胎在體內正常發(fā)育進行比較研究。內容總結
（1）一、研究內容
本項目將以胚胎干細胞及誘導多能干細胞（iPS）為技術平臺，研究哺乳動物干細胞向生殖細胞分化以及生殖細胞減數(shù)分裂的調控網(wǎng)絡和機理，并建立研究生殖細胞分化所需的生物技術平臺及多種細胞及小鼠模型，從而提高干細胞向生殖細胞誘導分化的效率，為大型經濟動物優(yōu)質培育奠定基礎