长链非编码RNA H19对早期绒毛发育的作用及分子机制的研究的任务书.docx

长链非编码RNAH19对早期绒毛发育的作用及分子机制的研究的任务书
任务书
一、研究背景
长链非编码RNA（lncRNA）是一类重要的非蛋白质编码RNA，其长度大于200个核苷酸，具有多种生物学功能。在哺乳动物细胞中，lncRNA参与了多个生命过程的调节，并在多种疾病发生发展中扮演重要角色。其中，早期胚胎发育中的lncRNA起着至关重要的作用。早期胚胎发育和胎盘形成是生殖生物学的基础，其中绒毛是胎盘中重要的组成部分，它具有吸收和运输养分的作用，同时还可以分泌多种激素和荷尔蒙。因此，研究早期胚胎发育中的lncRNA对于深入探究哺乳动物胎儿生长发育机制，甚至揭示人类疾病发生的分子机制具有重要意义。
长链非编码RNAH19（H19）是一种已知的参与胎儿生长发育的lncRNA，其表达强度在早期绒毛时期较高。多项研究结果表明，H19参与胎儿生长发育过程中的多种生理和病理过程，例如胚胎植入、神经发育、器官分化、胎盘形成等。然而，H19在早期绒毛发育中的具体作用及分子机制仍不明确。因此，本次研究的目的在于探讨H19在早期绒毛发育中的作用及其分子机制。
二、研究目标
本次研究以H19为研究对象，通过体外、体内实验探讨H19在早期绒毛发育中的具体作用及其分子机制。具体目标包括：
1.探究H19基因在不同时期（特别是早期和晚期）的表达变化，比较其与其他lncRNA的表达水平。
2.利用siRNA等技术，沉默H19基因在绒毛组织中的表达，观察其对绒毛发育和功能的影响，分析其长链非编码RNA的功能特点。
3.利用RNApull-down、RNA干扰等技术，筛选出与H19结合的蛋白质及其作用机制，寻找其参与早期绒毛发育和功能的生物学通路和分子机制。
4.对鉴定出的蛋白质和生物学通路进行验证和规范化，并在体内外体系中验证其功能，分析H19/miRNA（如miR-217等）等小RNA对细胞内信号通路和基因表达调控的影响。
三、研究内容和研究方案
1.H19基因在不同时期的表达变化及与其他lncRNA的比较
（1）绒毛组织采用RT-qPCR和文库建立方法测定了早、中、晚期H19基因和其他lncRNA（如SNHG16、LINC01133、HULC等）的表达水平变化。
（2）通过RNA-Seq技术对绒毛组织中不同时期的lncRNA进行高通量测序，系统性分析H19表达差异的基础。
（3）利用FISH技术和免疫荧光技术，核对上述数据，确定H19表达的细胞类型和亚细胞定位（如细胞核、染色体区域等）；
2.沉默H19基因在绒毛组织中的表达对早期绒毛发育的影响
（1）利用siRNA等技术沉默H19基因在细胞中的表达，方法和篮子球经典实验法验证沉默效果，采用绒毛组织培养法验证细胞培养系统有效性。
（2）利用光学显微镜、透射电子显微镜等技术观察及变异处理表明H19表达的绒毛组织形态学特征的变化，再对未处理及处理后的绒毛组织进行染色体改变等方面的评估。
3.H19基因通过蛋白质参与早期胚胎发育的机制
(1)采用RNApull-down技术和质谱分析技术，筛选并鉴定与H19结合的蛋白质;
（2）结合多维方法（如IP-Mass等），深度阐明鉴定的蛋白质在早期绒毛发育中的作用机制及作用通路。
（3）通过siRNA的干扰等方法对鉴定的蛋白质功能进行验证和规范化。
(4)进一步利用诸如ChIP-Seq等技术，深入挖掘H19表达控制与蛋白质（或miRNA）的联合调控对早期绒毛发育的影响等方面的特征，发掘其分子机制。
四、研究意义
1.对哺乳动物早期胚胎发育和胎盘形成、绒毛发育等方面的生物学问题进行了深入探讨，通过探究lncRNAH19在早期绒毛发育中的作用及其分子机制，揭示了H19在胎儿生长发育中的重要功能。
2.为深入探究人类胎儿生长发育和疾病发生发展的分子机制提供了新的思路和方向，可为相关疾病的诊断治疗提供帮助。
3.为进一步深入开展长链非编码RNA基础研究，探索其未知的功能和作用机制提供了新的思路和途径，具有一定的理论研究意义和应用价值。
五、预期成果
1.确定lncRNAH19在早期绒毛发育中的表达特点及其与其他重要lncRNA的比较。
2.揭示H19对早期绒毛发育的影响及其分子机制。
3.鉴定LncRNAH19参与早期绒毛发育调控的相关蛋白质及其作用通路，并验证其功能。
4.发现H19/miRNA（如miR-217）等小RNA对细胞内信号通路和基因表达调控的影响。
5.探讨长链非编码RNA在早期胚胎发育及疾病发展中的意义和作用。
六、研究设计
研究的时间预计为2年，具体研究进程如下：
第一年：
1.提取人早期绒毛组织RNA，测定H19在不同时期的表达变化及与其他lncRNA的比较。
2.利用siRNA沉默H19基因，在体外和体内研究其对早期绒毛发育的影响。
3.筛选与H19结合的