谁动了我的基因 Who Moved My Gene 薛雷 同济大学生命科学与技术学院 教授委员会主任
What Is a Gene? 细胞 细胞核 染色体 DNA 一段携带遗传信息的 DNA 序列 控制性状的基本遗传单位 基因
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1933 "for his discoveries concerning the role played by the chromosome in heredity " 1906, Columbia University 1910, the white eyed mutant the first gene WT white Thomas Morgan (1866 1945)
生物学 Biology 医学 Medicine 生命科学 Question? Life Science
普世问题 The Universal Questions 我们从哪里来? 我们要去哪里? 如何来? 如何去? 生 老 病 死
The Universal Questions 哲学 宗教 生命科学
模式生物 Model Organism Worm Fruit fly Zebrafish Mouse Similarity 65% 75% 85% 95%
基因 出生 Gene - Birth
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2010 "for the development of in vitro fertilization" Robert Edwards 1925 Patrick Steptoe 1913-1988 体外受精技术 : 试管婴儿
第一个试管婴儿 Louise Brown 7-25-1978 Louise Brown & her baby 2006
体外受精技术对社会的影响 高龄产妇 不育 单身母亲 同性恋夫妻
体外受精技术在中国 First IVF baby: 郑萌珠 1988, 北京大学第三医院张丽珠教授
克隆 Clone 无性繁殖 体细胞繁殖
所有细胞具有全部 相同的基因 - 全能性 平滑肌细胞 神经细胞 脂肪细胞 小肠上皮细胞
早期胚胎细胞具有全能性 The Early Embryonic Cells are Totipotent Hans Driesch 1892
早期胚胎细胞具有全能性 The Early Embryonic Cells are Totipotent
成熟 已分化的体细胞是否具有全能性? Are Fully Differentiated Cells Totipotent?
1962, 克隆 - 体细胞核转移 Cloning Somatic Cell Nuclear Transfer
哺乳动物? Mammals? 1996
克隆技术 展望
基因 - 衰老 Gene - Aging
衰老的机制 Mechanism of Aging: 1. 遗传 - 胰岛素信号通路
衰老的遗传控制 Genetic Control of Aging Cynthia Kenyon
衰老的机制 : 1. 遗传 - 胰岛素信号通路 - JNK 信号通路
JNK 胰岛素 100 80 Ben/dUEV1 Insulin % of survivors 60 40 20 dtraf2 Insulin receptor 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Age (days) dtak1 PI3K wt ben1 ben1; bent25 ben1; elav>hep Hep PDK 100 % of survivors 80 60 40 20 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 JNK AKT FOXO Age (days) elav-gal4 benep1651 elav-gal4/benep1651 寿命
衰老的机制 : 1. 遗传 2. 饮食限制 (CR)
衰老的机制 : 1. 遗传 - 胰岛素信号通路 2. 饮食限制 (CR) 3. 自由基 ( O 2- ) 损伤抗氧化剂 :; -CAT: 过氧化氢酶 -SOD: 超氧化物歧化酶 - Vitamin E
衰老的机制 : 1. 遗传 - 胰岛素信号通路 2. 饮食限制 (CR) 3. 自由基 ( O 2- ) 损伤 4. 端粒
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2009 "for the discovery of how chromosomes are protected by telomeres and the enzyme telomerase" Elizabeth Blackburn 1978 telomere Carol Greider 1985 Telomerase (RNA) Jack Szostak 1982 artificial chromosome
基因 疾病 Gene - Disease
唐氏综合症 Down s Syndrome 三条 21 号染色体 斑驳病 Piebaldism
基因 - 肥胖 Obesity
基因 - 器官发育 Organ Development Eyeless 基因突变
基因 - 器官发育 Organ Development 易位表达 Eyeless 基因
果蝇 - 心脏发育模型 果蝇与哺乳动物的心脏发育模式相似 受相同的基因和信号转导通路调控 - 大多数首先在果蝇中被发现和鉴定
基因 - 心脏病 Heart Disease 心律失常致病基因 人类 : KCNQ1 (Chen et al., 2003 Science) 果蝇 : KCNQ1 (Ocorr et al., 2007 PNAS)
基因 - 肿瘤发生 Cancer 正常细胞 TNF 基因突变 JNKKK 肿瘤细胞 JNKK JNK 肿瘤 细胞增殖 细胞凋亡
基因 - 肿瘤发生 癌基因 抑癌基因 肿瘤 BRCA1 - 乳腺癌
肿瘤迁移的果蝇模型 Ras V12 /scrib -/- Pagliarini & Xu 2003 Science bsk-ir scrib-ir Vidal & Cagan 2006 Dev Cell ptc>gfp bsk-ir
TNF - JNK 信号通路从果蝇到人类高度保守 WT Egr TNF Egr TNFR Wengen MAPKKK dtak1 MAPKK Hep JNK Bsk
TNF-JNK 信号通路新成员的筛选和鉴定 Egr Wgn Src42 2013 CDDis 2013 CDD Ben / Uev1a 2013 Dev Bio dcyld 2007 Dev Cell Nopo dtraf2 degradation Rpr/Hid dtak1 Smt3 2011 Development diap1 Hep dspop 2009 Science Caspases Bsk Puc degradation 2012 Cell Res Apoptosis Cell Migration Tumor invasion Myc/Max Submitted
基因 - 肿瘤迁移 Tumor Metastasis Toll6 Spz
肿瘤迁移 环境因素的影响 Effect of Environmental factors on Tumor Metastasis 肿瘤迁移率 拥挤程度
肿瘤迁移 环境因素的影响 Effect of Environmental factors on Tumor Metastasis 肿瘤迁移率 拥挤程度 JNK 信号
肿瘤迁移 环境因素的影响 Effect of Environmental factors on Tumor Metastasis 拥挤 肿瘤迁移率 JNK 肿瘤迁移 拥挤程度 JNK 信号
基因 - 老年痴呆症 Altheimer s Disease The Nobel Prize in Physics 2009 高锟 老年痴呆症基因 - APP
果蝇 阿尔兹海默症模型 AICD
在果蝇神经系统中表达人类 APP > 细胞凋亡 Express Human APP in the Fruit fly CNS Cell Death APP
在果蝇其它器官中表达人类 APP > 细胞凋亡 Express Human APP in Other Organ Cell Death APP APP
AICD Apoptosis Foxo? Whole genome screen: >10 candidate genes Foxo Bim
基因 - 死亡 Gene - Death
细胞死亡 - 凋亡
The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2002 "for their discoveries concerning 'genetic regulation of organ development and programmed cell death" Sydney Brenner John Sulston Robert Horvitz
器官克隆 Organs Cloning
Induced pluripotent stem cells (ipsc)
基因 行为 Gene - Behavior
同性恋 Homosexual Fruitless
基因 - 学习 & 记忆 Learning & Memory
基因 - 运动 Locomotion 老年痴呆症基因 - APP
基因 - 判断 Decision
基因 - 选择 Choice
基因 - 选择 Choice young old 正常 老年痴呆
Aging Eliminates Male s Preference for Younger Females
Young Old
茶氨酸的生物效应 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% control 1mg/ml 10mg/ml 20mg/ml 30 天龄雄蝇 2 小时内的交配能力 Hui Yang et al., 2013, Molecules
Xue Lab 浙西大峡谷 2013.9.23