本实验室是在模式生物秀丽线虫里进一步研究小RNA 和RNA干扰对干细胞发育和分化的功能及调节机制。具体而言，包括干细胞发育和分化过程中核RNA干扰途径的内在功能，内源性小RNA的产生，以及RNA干扰的错靶现象的机理。这项研究不仅对理解小RNA和干细胞的基础生物学关系有重要意义，而且有助于更好地将小RNA和干细胞应用于研究和临床治疗的原因和机理。
(1)核RNA干扰通路的内在功能。在干细胞的发育和分化过程中，小RNA介导的基因表达调控是非常重要的，然而，其具体作用机制还不清楚。我们的初步研究表明，NRDE介导的小RNA核干扰途径对秀丽线虫干细胞的发育和分化是非常必要的。因此，要进一步了解核RNA干扰途径在此过程中的生理功能，我们必须首先寻找核RNA干扰的内在靶位，以及整个核RNA干扰途径的体系构造。
我们计划使用基因组测序的方法来: (A) 确认nrde通路调控的基因序列；(B)确认NRDE-2和NRDE-3直接结合的前RNA的序列；(C) 确认NRDE-3结合的小RNA的序列。那些同时被这三种方法检测到的基因才可能是核RNA干扰途径的真正调控靶位。接下来我们计划使用已经建立的遗传和生化方法来进一步证实它们的表达受nrde通路的调控，以及研究这个调控是如何进行的。寻找和阐明这些核RNA的调控靶位可以让我们更深入地研究nrde突变体里干细胞发育和分化缺陷。
(2)内源性小RNA的产生机理。动物体内小RNA的产生是一个精密调节的过程。异常的小RNA的表达往往会造成很多发育缺陷，例如癌症和生殖不育以及干细胞定向分化和发育的缺陷。然而，迄今为止小RNA的产生机制并不清楚。我们已经建立了一个高效的遗传筛选方法来研究在线虫里的小RNA的产生机理：NRDE-3在细胞内的定位取决于它是否结合小RNA。当结合小RNA的时候，NRDE-3定位于细胞核，如果不结合小RNA的时候，NRDE-3定位于细胞质。通过对NRDE-3的定位研究，我们发现在一些突变体内，NRDE-3可以结合异常的小RNA，这些小RNA在野生型动物中往往很难被检测到。我们推测这些突变体基因应该是小RNA表达的负调控基因。 我们计划进一步克隆这些突变体基因以及它们调控的小RNA，从而了解其作用机制。这项研究必将有助于我们更好地了解小RNA的产生和调节机制，从而帮助我们更好地了解人类疾病的产生原因，特别是在干细胞的发育和分化过程中小RNA的内在功能。