通过转基因小鼠模型在转录组和代谢组水平上解析GLUD2基因在人类认知功能进化过程中的调控机制

项目名称： 通过转基因小鼠模型在转录组和代谢组水平上解析GLUD2基因在人类认知功能进化过程中的调控机制

项目编号： No.31401065

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 生物科学

项目作者： 国颂

作者单位： 中国科学院上海生命科学研究院

项目金额： 24万元

中文摘要： 人类脑容量的增加和认知能力的提高是进化过程中最突出的生物特征，但是导致人类具有这种能力的遗传学机制尚不清楚。GLUD2是谷氨酸脱氢酶的两种同工酶之一，在人和猿类的脑中特异表达。约在两千多万年前，GLUD1通过随机突变和定向选择产生GLUD2。GLUD2的出现有可能加速了大脑认知能力的巨大飞跃。尽管对GLUD2从分子生物学和进化生物学上已有一定的研究，但一直缺乏系统全面的分子机理研究。本项目利用野生型和GLUD2转基因小鼠为材料，通过RNA-Seq测序技术和GC-MS/CE-MS质谱技术，对整个发育阶段的小鼠大脑进行转录组和代谢组全面测量。进而利用比较生物学方法，结合已有的人和恒河猴大脑基因表达数据，系统分析GLUD2在两种不同基因型小鼠大脑中的功能差异，找到关键调控机制以及代谢通路，以探索GLUD2在人脑中的重要生物学功能，并为最终阐明人类大脑功能演化与高级认知能力的调控机制提供依据。

中文关键词： 转录组；代谢组；GLUD2基因；前额叶皮层；比较生物学

英文摘要： The brain is the most complex organ in the human body with the big brain volume and the high cognitive ability, but the molecular mechanism that led to such a high level of cognitive ability is unclear. The results show that GLUD2 originated by retroposit

英文关键词： transcriptome；metabolome；GLUD2 gene；prefrontal cortex；comparative biology