秀丽线虫Wnt信号通路参与模拟微重力响应调控分子机制研究的任务书.docx

秀丽线虫Wnt信号通路参与模拟微重力响应调控分子机制研究的任务书
任务书
题目：秀丽线虫Wnt信号通路参与模拟微重力响应调控分子机制研究
背景：
微重力是指接近于零的重力环境，在宇宙空间中的机载实验平台上，常用的微重力模拟方式为利用离心机旋转产生离心加速力，以实现微重力的模拟。随着人类探索宇宙的发展，越来越多的生物在太空中被研究。在微重力环境中，很多生物细胞和生物体的生理和生化特性都会发生改变，微重力环境下观察到了细胞形态、细胞生长速度、蛋白表达和酶活性等方面变化，但是迄今为止对微重力作用的分子机制尚未详细解析。
秀丽线虫（C.elegans）是一种经典的模式生物，它的基因组已被完全测序，拥有简单的神经系统、寿命短、繁殖能力高、体型小、适合大规模实验等诸多优点。因此，秀丽线虫是微重力环境下行为和生化研究的理想模型生物。秀丽线虫发育过程中的Wnt信号通路参与许多生物学过程，包括胚胎发育、生长、细胞分化和移动等，因此在微重力环境下，Wnt信号通路的变化也需要引起重视。
研究目的：
本课题旨在探究微重力环境下秀丽线虫Wnt信号通路参与的分子调控机制，为揭示微重力对生物影响的分子机制提供理论依据。具体目的如下：
1.通过分析秀丽线虫在微重力模拟环境中行为和形态的变化，初步了解微重力对线虫发育的影响。
2.分析秀丽线虫在微重力模拟环境中Wnt信号通路的变化，探究Wnt信号是在微重力环境中具有哪些分子机制调控的特征。
3.通过基因编辑技术和药物干预等方法，对研究发现的关键基因和分子机制进行相应验证。
预期结果：
1.通过观察线虫行为和形态的变化，初步确定微重力环境下对线虫发育的影响。
2.在微重力模拟环境中检测到Wnt信号通路与正常重力环境下不同的表达水平变化。
3.通过基因编辑技术和药物干预等方法，进一步验证特定基因和分子机制在微重力环境下的功能。
4.最终，阐明微重力对生物影响的分子机制，为深入探究微重力环境下生物学机理提供基础数据支撑。
研究方法：
1.培养秀丽线虫：制备秀丽线虫培养基，收集种群，育种和饲养。
2.制备微重力模拟环境：使用微离心机模拟微重力环境，建立完整的微重力模拟实验平台。
3.行为和形态变化研究：通过观察线虫行为、身体形态变化和卵产量等方面，分析微重力环境对秀丽线虫的影响。
4.分子生物学方法：包括RNA提取、cDNA合成、PCR扩增、实时定量PCR、原位杂交、Westernblot及免疫分析等实验方法，鉴定Wnt通路几个核心基因的表达变化。
5.基因编辑技术：利用CRISPR/Cas9系统对Wnt信号通路中关键基因进行基因编辑技术分析。
预期时间及成果：
1.前期准备(1个月)：秀丽线虫培养,制备微重力模拟环境。
2.实验过程(6个月)：主要包括线虫在微重力环境下的行为和形态观察，Wnt信号通路相关基因在微重力中的表达变化研究，主要实验进程为2~5个月。
3.结果分析与讨论(1个月)：汇总全部数据，根据研究目标、研究思路和预期结果进行分析和讨论。
4.论文撰写和提交(1个月):在研究完成后，完成文章的撰写和整理，并在开题前提交至主管部门。
预计研究成果：主要为1篇一作文章，发表在具影响力的SCI期刊上。
经费预算：
1.研究人员：2名
2.秀丽线虫培养费用(培养箱、培养器、培养基等)：6000元
3.微重力模拟器材料(微离心机、实验室平台等):50000元
4.实验材料费(培养器具、试剂、克隆试剂等):15000元
5.论文写作、奖项等费用：10000元
总计：81000元
备注：
1.实验过程中应注重实验室卫生和实验安全；
2.如实验中出现生命伦理安全问题时，必须暂停研究，寻求主管部门及时解决；
3.在实验完成后，应认真总结，归纳出准确、完整、可靠的数据和结论，方便向外界展示自己的研究工作。