转录因子KLFs分子网络调控红系分化的功能与机制研究的任务书.docx

转录因子KLFs分子网络调控红系分化的功能与机制研究的任务书
任务书
一、任务背景
红系分化是造血过程中重要的分化通路之一，它是由多种细胞因子和各种基因的调控所完成的复杂过程。在红系细胞分化过程中，重要的内在调控因素包括各类转录因子和核酸调控分子。其中，KLFs家族成员作为一类广泛参与造血分化过程调控的转录因子，其在调控造血过程中，具有举足轻重的地位。然而，在KLFs参与造血中各细胞分化通路机制的研究方面，目前还存在很多亟待解决的问题，因此开展相关的分子网络调控机制研究也变得尤为重要。
二、研究目的
本次研究旨在通过系统地分析KLFs转录因子分子网络调控红系分化的基因功能机制，揭示其在造血过程中的作用，了解其在造血过程中的调控机制、分化通路及其相互作用关系，为后续探究血液疾病病理机制以及细胞治疗发展提供依据。
三、研究内容
研究内容主要包括以下几个方面：
1.筛选有关KLFs转录因子在不同期分化过程中差异表达基因的数据库，分析其在红系分化过程中中的表达水平及调控作用，进一步阐明其在红系分化中的作用。
2.构建KLFs转录因子分子网络，并使用现有的系统生物学工具对其进行生物信息学分析及生物功能注释，预测其潜在的生物学功能，并初步确定其调控分化机制。
3.基于宏观和微观水平对其在红系分化过程中的作用进行研究，从而进一步阐明其调节血红蛋白合成及释放的分子机制以及对细胞增殖、凋亡和细胞周期等生物学行为的影响。
4.利用体外实验模拟红系分化过程，探究KLFs转录因子分子网络调控红系细胞分化的具体机制，最终得到可信的相关分子标志物，为临床红系分化疾病研究提供实验数据支持。
四、研究方法
本次研究主要利用生物信息学、分子细胞生物学等前沿技术，结合多种细胞、分子及组学水平的研究手段，从整体/系统水平和细胞/分子水平相结合的角度，揭示KLFs分子网络调控红系分化的机制和功能。主要研究方法包括：
1.分析已有文献及数据库资料，筛选红系分化过程中KLFs转录因子的变化趋势、调控机制及可能涉及的信号通路和基因网络。
2.构建KLFs分子网络模型，并对其进行拓扑分析、模块检测、结构和功能的分析。
3.对KLFs分子网络进行生物学功能注释，预测与病理生理学相关的生物过程和信号通路等信息，重点探究KLFs在红系分化分子、细胞和生理学过程中的作用及机制。
4.建立体外模型，使用基因编辑和表达技术等手段，研究KLFs分子网络在红系分化中的作用及调控机制。同时，通过细胞学和分子生物学技术手段，对其调控红细胞生成及释放的相关分子标志物进行鉴定和分析。
五、研究意义
本研究旨在从分子机制水平阐述KLFs转录因子特别是细胞领域KLFs家族在红系分化中的作用和调控机制，进一步揭示造血过程中细胞命运决定的复杂机制和分子调控的关键分子，为揭示造血过程病理生理学机制提供基础数据支撑，为红系血液疾病的治疗和干细胞治疗等提供实验依据，同时也为探索其他细胞分化通路和调控机制奠定了基础。