ENQUIRE PROJECT DETAILS BY GENERAL PUBLIC

Project Details
Funding Scheme : Early Career Scheme
Project Number : 788012
Project Title(English) : Determining the Cellular Mechanism of Centromere Establishment 
Project Title(Chinese) : 着絲粒形成的細胞學機理研究 
Principal Investigator(English) : Dr Yuen, Karen Wing Yee 
Principal Investigator(Chinese) :  
Department : School of Biological Sciences
Institution : The University of Hong Kong
E-mail Address : kwyyuen@hku.hk 
Tel :  
Co - Investigator(s) :
Panel : Biology & Medicine
Subject Area : Biological Sciences
Exercise Year : 2012 / 13
Fund Approved : 3,049,020
Project Status : Completed
Completion Date : 31-10-2017
Project Objectives :
Determine the function of specific epigenetic factors in centromere establishment
Decipher the role of specific DNA sequence characteristics in centromere establishment
Abstract as per original application
(English/Chinese):

在細胞分裂過程中,細胞必須將其遺傳信息DNA均等地傳遞給子細胞。染色體的錯誤分離將導致染色體數目異常,可引起自然流産和癌症。着絲粒(或稱為中節)是染色體中唯一的特别的染色體結構域,它可以引導染色體的分離。盡管着絲粒DNA的序列和大小在不同生物體中存在差異,但是它們共有一些類似的序列特徵,並且組裝在着絲粒上的動粒蛋白也是保守的。所有活性着絲粒都包含一個組蛋白H3變異體,稱爲CENP-A,它形成了動粒組裝的基礎。研究人員認爲,在細胞分裂過程中,着絲粒上的CENP-A以及獨特的組蛋白修飾標記可用於維持既有着絲粒的特性。 每個染色體保持一個着絲粒可以確保染色體的穩定性。然而,在癌細胞中或者染色體重排後,新的着絲粒可以在非着絲粒的異位的位置形成,這表明着絲粒活性能被非序列依賴性的(表觀遺傳學)機製調控。另外,在導入含有着絲粒序列的純化的DNA的細胞中,也能形成新的着絲粒,製造出可用於基因治療的能自主分離的人工染色體,這表明着絲粒的形成偏好着絲粒DNA的某些序列特徵。基於這些研究結果,我們假設着絲粒活性受到表觀遺傳學通路以及DNA序列特徵的雙重調控。然而,由於新的着絲粒在剛開始形成的時候通常不易被及時識別出來,加上人工染色體在人細胞中形成的頻率極低,因此,關於着絲粒形成的機製方面的研究一直備受考驗。 本研究旨在闡述着絲粒形成的機製問題。我們已通過顯微注射外源DNA於秀麗隱杆線蟲(Caenorhabditis elegans)的生殖細胞系中,建立了一個研究着絲粒形成的活细胞模型。該模型能導致線蟲胚胎中形成人工染色體,並能有效地形成着絲粒。這个模型可以使人們通過活細胞觀察的方法機械論研究着絲粒的形成過程。該體系不僅克服了以往的技術障礙,而且能發現新的着絲粒形成所需的條件。 爲了驗證我們關於表觀遺傳學和DNA序列特徵調控着絲粒活性的這一假設,我們將利用秀麗隱杆線蟲人工染色體系統,來研究特定的表觀遺傳因子和DNA序列特徵在着絲粒形成中所起的作用。我們將觀察人工染色體均等分離的頻率並將其作爲新的着絲粒形成的功能性指標。我們的初步研究表明,異染色質(以特異性組蛋白修飾爲特徵的致密染色質的表觀遺傳學標記)抑制着絲粒的形成。本研究將闡述着絲粒活性的調控機製以及病理狀態下新的着絲粒形成的分子基礎,並改進用於基因治療的人工染色體的製備工程方法及提高其效率。
Research Outcome
Layman's Summary of
Completion Report:
Realisation of the education plan:

  SCREEN ID: SCRRM00542