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细胞凋亡是多细胞生物体内最常见的现象,它对于维持生物体的正常发育和体内稳态具有重要作用。细胞增殖与凋亡共同作用,调节着生物体内细胞种群的数量。细胞凋亡可以将体内多余或衰老、受伤的细胞及时清除,不仅可以回收凋亡细胞内的成分再利用,还可以避免受损细胞内的物质泄漏损害周围的细胞,引起炎症反应。
细胞凋亡的发生是受基因决定的,整个凋亡过程都受到严格的调控。凋亡过程可分为三个阶段,细胞凋亡的决定,细胞凋亡的执行,凋亡细胞的吞噬与降解。在凋亡细胞的吞噬与降解过程中,凋亡细胞被周围的细胞或专门的吞噬细胞吞噬后,在细胞内形成吞噬小体,并不断与胞内的内涵体、溶酶体等囊泡融合,最终形成成熟的吞噬-溶酶体。lst-4基因编码一个分选连接蛋白,是线虫中SNX9分选连接蛋白家族中的重要成员。它与DYN-1蛋白相互作用,促进了吞噬小体的成熟。lst-4基因突变引起凋亡细胞的降解过程出现障碍,在线虫卵发育的不同阶段可以观察到相对野生型更多的圆盘状或纽扣状的凋亡细胞。
本实验中,我们以lst-4突变体为遗传筛选背景,通过甲基磺酸乙酯(EMS)诱变的方法,观察线虫虫卵在4-fold特定时期的凋亡细胞的数目,筛选与lst-4基因共同参与促进凋亡细胞清除的相关基因。经过遗传诱变筛选,我们最终获得了三个凋亡细胞数目增加的突变体,经过遗传互补实验和基因定位,确定三个突变体相关的基因分别为ttr-52,ced-10,ced-8,为研究lst-4的作用机制提供了重要线索。