果蝇-生命周期，遗传发育
Drosophila
Melanogaster-life cycle, genetics
and
development
编 者：M. Spindler-Barth
出 版 社：Nova Biomedical Books
索 书 号：Q969.24/D787/2012/Y
藏书地点：武大外教中心
果蝇属于双翅目的一个属，俗名称为苍蝇，属于果蝇科。果蝇是很多生物学领域研究最常用的模式生物之一，包括遗传学，生理学，微生物病原体学以及生命史的进化，因为它们非常容易饲养，同时也可以产下很多的卵。本书作者介绍了当前果蝇研究几个方面的最新进展，包括配子体的发生，胚胎及胚后发育；stellate基因的重要性；果蝇反转录病毒的进化；刚毛感受器的形态发生。
第一章，在所有动物一生的发育过程中，配子体发生好像比其他任何发育阶段都更敏感。对于果蝇，配子体发生，尤其是卵子发生对于外界的压力因子是一个非常敏感的生物阶段，比如放射包括电磁场和化学物质，温度的高低波动，食物匮乏等。对于卵子发生中不同压力诱导的细胞死亡已经开展了许多研究。卵子发生的高度敏感性以及对于果蝇研究的大量实验数据使得果蝇成为了研究不同的环境因子对于生物活性影响大小的重要的工具手段。在一些特定的环境条件下，果蝇的卵子发生，胚胎以及胚后发育的发育期是非常合适的。这样可以让我们设计一定的实验条件并通过杂交一代蛹的数目来评估果蝇的生殖能力，从而反映出外源因子对于配子体发生，以及产卵能力的影响。由于卵子发生过程中特殊检验点的存在，所有发育异常的卵子都会在卵子发生的早期或者中期被压力诱导的细胞凋亡所清除。所以，一般情况下环境因子不会影响子代的基因组以及形态，但是会影响产卵的数量，因此也就影响蛹的数量。为此，子一代蛹的数目在一定程度上可以反映外源因子对于生物体的影响。
第二章，果蝇睾丸特定的crystal-Stellate遗传系统的调节是一个研究比较深入的一个课题。睾丸特定的Stellate基因簇串联排列在X染色体上，编码一类和CK2蛋白激酶β亚基同源的蛋白质，而这类蛋白质在野生的果蝇中并不表达。在Y染色体crystal基因座（也叫做Su（ste））的协助下，可以抑制Stellate基因的表达。Su（ste）重复序列和Stellate基因是高度同源的，正常情况下，由Su（ste）反义转录形成的小RNA通过piRNAtive沉默机制可以抑制Stellate的表达。而在crystal基因座缺失的情况下，Stellate的表达就脱抑制，导致Stellate蛋白在精母细胞中大量积累，染色质浓缩以及减数分裂染色体分离出现缺陷以至于发生部分或者完全的雄性不育。但是这些基因的功能还不清楚，而CK2在果蝇以及其他真核生物中的转录调控和细胞分裂过程中发挥重要作用。而crystal-Stellate系统是怎么出现的，功能是什么，Stellate基因的发病机理的具体机制是怎样的，这些问题现在都还不清楚。
第三章，进化上非常保守的nxf基因家族存在于大多数的真核物种中。果蝇以及小鼠均有四个基因属于这个家族，而人则有五个。给予这个家族这个名字的主要的基因是nxf1（Nuclear eXport Factor,核转运因子）基因。在果蝇中nxf1基因最初的名字为small bristles基因。在不同的物种中nxf1的同系物有利于绝大多数的mRNA从细胞核到细胞质的转运。nxf家族同源基因的出现极有可能是由于NXF蛋白对某些特定mRNA转运专一化而引起的。这一章作者讨论了它们自己的实验数据并总结了其他研究组的结果以利于理解nxf家族在不同物种功能特化的进化过程。
第四章，在过去的一百多年，果蝇一直被用作遗传模型来研究基因相互作用，发育过程的遗传机制以及分子过程。果蝇的基因组是最早测序的基因组之一。然后果蝇被选作比较进化基因组学的一个模式生物：因为已经有了11个不同的果蝇类型完成了基因组测序。
第五章，囊括各种细胞类型的特定空间结构的形成对于多细胞有机体的个体发育是最为重要的。其中一个例子是果蝇的刚毛器官的形成。刚毛是外在的感知器官，属于外周神经系统，发挥机械性感受器的作用。这个相当简单的的组织结构包括四类特定的细胞，但这四类细胞有共同的起源，使得果蝇的刚毛成为研究细胞分化很方便的一个模型。形成刚毛的这四类细胞源于一个细胞（感知器官前体细胞）的持续性的分裂，果蝇身上刚毛的数量和感知器官前体细胞的数目是对应的。刚毛的形态发生包括三个阶段，前两个阶段决定了其神经细胞的命运，第三个阶段是细胞特化的过程，形成刚毛器官的主要成分-神经元，刚毛窝，毛原细胞等。每一个刚毛的发育是从右20-30个细胞组成的原神经细胞簇的分离开始的。这一章系统的讲述了控制果蝇刚毛形态发生的分子遗传系统的数据，并提出了其功能的整体机制。
第六章，尽管睡眠在人类以及啮齿动物中已经有几十年的研究历史。最近的研究更加清楚的显示睡眠是一个进化上非常保守的过程，它存在于很多的节肢动物包括蟑螂，蜜蜂，以及线虫。果蝇作为一个遗传模型已经在许多现象中有着深入的研究，比如成功的揭示了大量的发育，神经以及行为学的理论机制。在过去几十年，数据显示睡眠在果蝇和其他的节肢动物中利用的是相同的行为规则。最近研究显示在果蝇和啮齿类动物中，睡眠可以改变相似基因的表达。通过果蝇其它的实验鉴定到了影响睡眠的一些遗传信号通路，结果暗示睡眠在学习和记忆中扮演着非常保守的功能。
本书通过六个章节果蝇的遗传发育的分子机理，对于那些从事于发育遗传学相关学科的研究人员具有重要的参考意义。
本书目录
前言
第一章 果蝇配子体发生，胚胎以及胚后发育作为评估放射性以及环境毒性的模型
第二章 Stellate基因在果蝇精子形成中的重要性
第三章 果蝇中一类进化上非常保守的核转运因子NXF家族
第四章 果蝇反转录病毒的进化：古老的基因，全新的功能
第五章 果蝇的形态发生：刚毛感觉器官的细胞命运决定
第六章 果蝇睡眠的遗传学研究
(闫俊杰)