RNA二级结构在果蝇Dscam外显子簇6互斥可变剪接中的调控功能研究的任务书

RNA二级结构在果蝇Dscam外显子簇6互斥可变剪接中的调控功能研究的任务书任务书主题：RNA二级结构在果蝇Dscam外显子簇6互斥可变剪接中的调控功能研究目的和背景：果蝇的Dscam基因是一种非常特殊的基因，它可以通过互斥可变剪接产生超过38000种不同的mRNA，进而编码成超过31000种不同的蛋白质。Dscam蛋白质在果蝇神经系统的发展和功能中起着重要作用。因此，对果蝇Dscam基因的研究对于我们理解神经系统的发育和功能具有重要的意义。果蝇Dscam基因的互斥可变剪接是由RNA的二级结构调控的。具体来讲，在Dscam的外显子簇6中，有一个适合被切割的剪切位点，但是因为RNA的二级结构而被掩盖，从而导致该剪切位点无法被识别。这种调控机制可以确保每个Dscam的mRNA只包含一个外显子6，避免出现多个外显子6的情况，从而保证了Dscam蛋白质的不同变异对神经系统功能的复杂调节。在此背景下，我们开展了对果蝇Dscam外显子簇6互斥可变剪接中RNA二级结构调控机制的研究。通过对果蝇Dscam基因的基因工程，我们将通过改变RNA二级结构来调节Dscam的外显子6可变剪接，从而确定RNA二级结构对Dscam互斥可变剪接的影响。这将进一步加深我们对果蝇神经系统发育和功能的认识。任务描述：本研究的任务是：1.构建完全代表果蝇Dscam外显子簇6的基因工程体系。我们将使用CRISPR/Cas9技术来对果蝇的Dscam基因进行基因编辑，以得到完全代表果蝇Dscam外显子簇6的基因工程体系。2.对构建的基因工程体系进行RNA二级结构分析。通过预测和验证RNA二级结构，我们将了解果蝇Dscam外显子簇6的RNA二级结构特征及其对互斥可变剪接的影响。3.对果蝇Dscam外显子簇6互斥可变剪接中RNA二级结构的调控功能进行验证。我们将通过对基因工程体系进行改变RNA二级结构的实验，来检验RNA二级结构调控果蝇Dscam外显子簇6互斥可变剪接的功能。4.分析果蝇Dscam变异对神经系统功能的影响。我们将对不同的Dscam变异进行表达分析，以了解其对果蝇神经系统功能的影响。时间安排及研究成果：1.第一季度（1个月）：构建果蝇Dscam基因工程体系。成果为成功构建Dscam基因编辑的果蝇。2.第二季度（2个月）：对基因工程体系进行RNA二级结构分析。成果为了解Dscam外显子簇6的RNA二级结构特征及其对互斥可变剪接的影响。3.第三季度（2个月）：对RNA二级结构的调控进行验证实验。成果为了解RNA二级结构调控果蝇Dscam外显子簇6互斥可变剪接的功能。4.第四季度（2个月）：分析果蝇Dscam变异对神经系统功能的影响。成果为对不同的Dscam变异进行表达分析，以了解其对果蝇神经系统功能的影响。5.最终成果为一篇研究论文。研究计划和经费：1.研究计划本研究计划有4个阶段，分别是构建果蝇Dscam基因工程体系、RNA二级结构分析、调控功能验证实验和果蝇Dscam变异表达分析。具体实验流程及时间安排如下：第一季度：构建果蝇Dscam基因工程体系-确定Dscam的多样性特征及基因编码关系（1周）-基因编辑构建果蝇Dscam基因工程体系（3周）-构建体系鉴定（1周）第二季度：RNA二级结构分析-预测Dscam外显子簇6的RNA二级结构特征（2周）-构建RNA二级结构检测体系（2周）-验证RNA二级结构检测体系准确性（1周）-分析RNA二级结构对互斥可变剪接的影响（3周）第三季度：调控功能验证实验-设计RNA二级结构相关分析的验证实验（1周）-实验展开及数据收集（4周）-数据处理及分析（2周）第四季度：果蝇Dscam变异表达分析-构建不同Dscam变异的表达载体（2周）-转染细胞进行表达及打印（2周）-数据收集及统计分析（2周）2.项目经费本项目经费为10万元，主要用于实验所需试剂、设备等购买、场地租用等。参考文献：1.SunW,YouX,Gogol-DöringA,HeH,KiseY,SohnM,etal.Ultra-deepprofilingofalternativelysplicedDrosophilaDscamisoformsbycircularization-assistedmulti-segmentsequencing.EMBOJ.2013;32(15):2029–38.2.FooteNB,WoodwardKN,etal.DrosophilamelanogasterDscam2(DownSyndromeCellAdhesionMolecule2):ANovelMemberoftheImmunoglobulinSuperfamilyHomologoustoDscam.BMCGenomics.2015;16:415.3.WeißmannF,etal.Anovelsplice-defectiveDrosophilavariantinDscam1di