【正文】 整合和協(xié)同攻關(guān)，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(diào)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(guān)鍵性儀器設(shè)備，采用公共平臺建設(shè)方式，已擁有的條件（動物房和儀器設(shè)備等）、各重點學科實驗室等設(shè)備均可公用，這將為本項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，進一步以小鼠和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟動物為研究對象，應(yīng)用干細胞誘導產(chǎn)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(shù)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(zhuǎn)基因技術(shù)、選擇合適的生長因子、轉(zhuǎn)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(yīng)的技術(shù)平臺。項目名稱：干細胞向生殖細胞誘導分化的調(diào)控機理及應(yīng)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(nèi)容本項目將以胚胎干細胞及誘導多能干細胞（iPS）為技術(shù)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(diào)控網(wǎng)絡(luò)和機理，并建立研究生殖細胞分化所需的生物技術(shù)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(jīng)濟動物優(yōu)質(zhì)培育奠定基礎(chǔ)。(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(guān)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(guān)的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，并進一步利用現(xiàn)代分子生物學、細胞培養(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)控機理。我們擁有完善的蛋白質(zhì)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(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(cè)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(yīng)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(diào)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(diào)控網(wǎng)絡(luò)的解析干細胞向生殖細胞誘導分化的調(diào)控機理及應(yīng)用性研究闡明干細胞向生殖細胞分化機理產(chǎn)生功能性配子與克隆動物建立以PGC關(guān)鍵調(diào)控元為中心的信號調(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(diào)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(diào)控網(wǎng)絡(luò)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(guān)鍵基因在小鼠PGC特化過程中的功能及體內(nèi)轉(zhuǎn)錄調(diào)控模式創(chuàng)建表達標志PGC特化的報告基因體 系，探討關(guān)鍵信號網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控機 理課題4. 干細胞向生殖細胞誘導分化技術(shù)在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟動物培育上的應(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(shù)平臺課題1，干細胞向生殖細胞分化過程中重要蛋白調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的解析研究目標：建立和完善高通量研究蛋白互動網(wǎng)絡(luò)以及干細胞向生殖細胞分化的技術(shù)平臺，包括蛋白質(zhì)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(nèi)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(zhì)組學和質(zhì)譜分析技術(shù)，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(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子及信號網(wǎng)絡(luò)的調(diào)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(diào)控并參與減數(shù)分裂調(diào)控的目標基因。10， 撰寫論文12篇。6， 建立清除內(nèi)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(luò)調(diào)控等相關(guān)研究為基礎(chǔ)，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(jié)果，在已知的實驗條件基礎(chǔ)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(guān)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(diào)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(nèi)發(fā)育能力，并與體內(nèi)來源胚胎在體內(nèi)正常發(fā)育進行比較研究。內(nèi)容總結(jié)
（1）一、研究內(nèi)容
本項目將以胚胎干細胞及誘導多能干細胞（iPS）為技術(shù)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(diào)控網(wǎng)絡(luò)和機理，并建立研究生殖細胞分化所需的生物技術(shù)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(jīng)濟動物優(yōu)質(zhì)培育奠定基礎(chǔ)