ADAR1调控人胚胎干细胞分化的机制研究的任务书.docx

ADAR1调控人胚胎干细胞分化的机制研究的任务书
背景
人类胚胎干细胞（humanembryonicstemcells,hESCs）有着广泛的应用前景，可以通过不同的分化方式获得各种器官和细胞类型，为基础和应用研究提供无限的可能。为了实现hESCs的分化和应用需求，必须深入地了解其分化调控的机制，寻找更有效的调控方法和靶标。较早的研究表明，RNA编辑因子ADAR1（adenosinedeaminaseactingonRNA）对eneurogenesis[1],pluripotencymaintenance[2],adipogenesis[3],osteogenesis[4],以及近期研究表明其在肝脏发育方面也发挥作用[5]。因此，本课题选择ADAR1作为一个重点研究对象，通过了解其对hESCs分化的影响，进一步探讨ADAR1在胚胎发育方面的机制。
研究目的
本课题的目的是通过研究ADAR1在hESCs分化调控中的作用，深入探究其在胚胎发育中的机制，为hESCs的分化调控和胚胎发育方面的研究提供参考和指导。
任务
1.通过实验方法，检测ADAR1的表达水平。采用qPCR和蛋白质免疫印迹等方法检测hESCs的ADAR1mRNA和蛋白质表达水平，并与分化后的细胞进行比较。
2.观察ADAR1对hESCs细胞命运的影响。采用siRNA和sgRNA技术针对ADAR1基因进行敲除实验，通过比较敲除组和wildtype组细胞在形态学、基因表达、分化能力等方面的差异，探索ADAR1在hESCs分化中的作用。
3.分析ADAR1对hESCs分化调控的机制。通过RNA-seq技术，分析ADAR1敲除对hESCs基因表达谱的影响，并寻找可能的靶基因和途径。同时，探讨ADAR1参与RNA编辑和反式调控的机制，从RNA水平进一步解析ADAR1参与的生物学过程和作用机制。
4.研究ADAR1在胚胎发育中的作用。通过构建ADAR1基因敲除的小鼠模型，深度探究ADAR1在胚胎发育方面的机制，并观察其对小鼠胚胎发育的影响，例如全胚、器官的形态变化、性腺发育等，寻找ADAR1在胚胎发育中的新作用和途径。
预期结果
通过本课题的研究，预计能够得到如下成果：
1.获得ADAR1在hESCs分化调控中的重要作用证据。并初步揭示ADAR1对hESCs分化的机制和影响途径。
2.探索ADAR1参与RNA编辑和反式调控的机制，并在RNA水平解析ADAR1参与的生物学过程和作用机制。
3.构建ADAR1基因敲除小鼠模型，探究ADAR1在胚胎发育中的作用和机制。
4.提出新的胚胎发育机制假说，为hESCs分化调控和胚胎发育方面的研究提供参考和指导。
参考文献：
1.Liu,J.,Zhu,Y.,Luo,G.,etal.(2014).TheRNAeditingenzymeADR1regulatesneuralstem/progenitorcellproliferationanddifferentiation.JournalofBiologicalChemistry,289(10),6538-6550.
2.Wu,H.,Yin,Q.W.,&Zhang,X.Y.(2018).ADAR1isrequiredfordifferentiationandneuralinductionbyregulatingmicroRNAprocessinginacatalyticallyindependentmanner.CellResearch,28(4),293-306.
3.LiuH,XueY,MaJ,etal.(2020).RNAeditingenzymeADAR1promotesadipogenicdifferentiationbyregulatingthestabilityofregulatorsofG-proteinsignaling.JBiolChem,295(20),6866-6875.
4.Ben-DavidU,AradG,WeissbeinU,etal.(2013).ADAR1-mediatedRNAediting,anovelmechanismcontrollingskeletaldevelopment.PLoSGenetic,9(9),e1003669.
5.Wong,J.J.L.,Gao,D.,Nguyen,T.V.,etal.(2017).IntronretentionisregulatedbyalteredMeCP2-mediatedsplicingfactorrecruitment.NatureCommunications,8(1),15134.