生命体的主要遗传物质脱氧核糖核苷酸(DNA)处在多种外源性和内源性损伤因素的持续攻击之中，在组成和结构上可以产生多种形式的损伤，使基因组的稳定性和完整性遭到威胁。为了维护基因组的稳定性和完整性，生命体在漫长的进化过程中，形成了复杂的DNA损伤应答(DNA damage response，DDR)机制，用于修复发生损伤的DNA。如果损伤的DNA不能得到有效修复，则产生基因突变，少数突变为有利突变，使生物进化;多数基因突变为有害突变，可导致细胞功能的异常和疾病的产生。肿瘤的发生、发展即为有害的基因突变积累的结果。因此DNA损伤应答对于细胞功能和器官健康的长期维持具有非常重要的作用。另一方面，DNA损伤应答也能够导致肿瘤对化疗和放疗等治疗产生抵抗。可以说，DNA损伤应答在肿瘤的形成和治疗方面扮演了“双刃剑”的角色。此外，与DNA损伤应答相关的基因发生突变、失活或功能异常，使DNA损伤未得到及时有效的修复，也可能导致肿瘤等疾病的发生。因此，深入研究DNA损伤应答机制，在人类探索肿瘤发病机制，预防、诊断和治疗肿瘤等方面具有多重价值。　　在不同的损伤因素的作用下，DNA能够产生多种形式的损伤。这些损伤包括DNA复制错误导致的单个碱基转换或颠换，DNA复制叉停滞，DNA单链断裂(SSBs)或双链断裂(DSBs)等。细胞通过DNA损伤修复机制修复受损的DNA，或者利用细胞凋亡途径清除受损的DNA。不同形式的DNA损伤可以激活不同形式的修复机制或凋亡途径。在DNA损伤产生后，细胞周期检验点机制启动，使细胞周期阻滞在相应时期，为DNA损伤应答的完成赢得了时间。　　细胞周期检验点是调控细胞周期的重要机制。在细胞生长分裂中，细胞依次经过G1、S、G2和M四个时期。整个细胞周期进程由多种细胞周期特异性的细胞周期蛋白(cyclins)和细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶家族(CDKs)驱动。以哺乳动物为例，G1期向S期转换主要由cyclinD与CDK4/6的复合物和cyclinE与CDK2的复合物驱动;S期向G2期转换主要由cyclin A与CDK2的复合物驱动;G2期向M期转换主要由cyclin B与CDK1的复合物驱动。细胞周期检验点通过一些信号通路调节驱动细胞周期的蛋白，实现细胞周期阻滞。　　G1-S检验点、S期内检验点和G2-M检验点为三个主要的细胞周期检验点。细胞在G1期发生DNA损伤时，G1-S检验点启动，阻止细胞从G1期进入S期。ATM等感受器蛋白在感受到DNA损伤之后，通过中介蛋白和信号传导蛋白，转录激活p53，p53与CDK相互作用蛋白/激酶抑制剂蛋白（CIP/KIP）和INK4a/ARF两大家族相互作用，在细胞周期中发挥负调节作用。其中，CIP/KIP家族成员p21、p27和p57能够抑制驱动细胞周期的cyclin/CDK复合物的活性，从而抑制细胞周期进程。另一方面，视网膜母细胞瘤肿瘤抑制蛋白(Rb)在细胞周期中也发挥了负调节作用，Rb与调节细胞周期的关键因子E2F1结合，抑制E2F1的作用。E2F1能够促进cyclinD、cyclinE、Cdc25A等驱动细胞周期的蛋白的转录表达，还能够促进DNA合成基因转录表达。S期内检验点的机制丰富，意义重要。当细胞在S期存在DNA损伤或复制受阻时，S期内检验点激活不同的机制修复损伤，预防这些损伤对DNA复制的精确性产生影响。S期内检验点主要包括依赖于复制叉和不依赖于复制叉的检验点。在复制叉受阻时，依赖于复制叉的检验点机制被激活，多种蛋白参与了该机制，其中，激活的ATR使Chkl磷酸化，Chkl磷酸化Cdc25A，抑制复制起始的引发。不依赖于复制叉的检验点主要识别DNA双链断裂(DSBs)损伤，通过ATM-Chk2-Cdc25-CDK2途径实现S期阻滞;另外一条修复DNA双链断裂的途径涉及SMC1的磷酸化，这个途径的任务包括阻滞细胞周期和激活修复系统。G2-M期检验点能防止细胞在受损DNA未被修复的状态下进行有丝分裂。在G2-M期检验点机制中，ATM和ATR分别被不同的DNA损伤所启动，ATM激活Chk2，ATR激活Chkl，激活的Chkl和Chk2主要通过激活Wee1激酶抑制Cdc2/cyclin B复合物的活性和磷酸化Cdc25B或Cdc25C而实现G2期阻滞。　　DNA损伤应答的整个过程，包括细胞周期调控，是由多因子参与的信号网络，并受到了细胞内外多种因子的精确调控。目前人们对DNA损伤应答的认识依然有限。因此鉴定和发现新的参与DNA损伤应答的基因，明确其在DNA损伤应答信号网络中发挥的作用，进一步完善DNA损伤应答机制，能够促进人类对肿瘤等疾病的认识和防治工作。　　DNA损伤应答作为维护基因组稳定性的关键机制，在不同的物种之间高度保守。果蝇作为一种经典的模式生物，是研究DNA损伤修复、细胞周期检验点和凋亡的重要工具之一。Caliban(Clbn)是近年在果蝇中发现的一个新的肿瘤抑制因子，与人类血清学定义的结肠癌抗原1(SDCCAG1)同源。早期研究及本实验室前期研究表明，Clbn是一个核输出因子，调节转录因子Prospero在细胞中的定位;Clbn参与DNA损伤应答，以p53依赖和非依赖的方式参与调节DNA损伤诱导的细胞凋亡。实验室未发表的前期数据证实，clbn敲除果蝇出现辐照诱导的S期检验点缺陷，但具有完整的G2/M期检验点;与w1118野生型果蝇相比，clbn过表达的果蝇中的S期细胞数量减少，G2、M期细胞数量相当，提示Clbn可能是一个新的细胞周期调节因子，其具体机制仍不清楚。　　目的:利用果蝇模式生物，研究肿瘤抑制因子Clbn对于细胞周期的调控作用以及Clbn调控细胞周期的具体机制，阐明Clbn通过与E2F1的相互调控作用调节细胞周期进程，参与细胞周期检验点机制。　　方法:使用X射线辐照处理野生型(w1118)果蝇，产生DNA损伤，利用western-blot检测并比较辐照前后Clbn蛋白表达水平的变化;解剖果蝇三期幼虫的脑组织、翅膀胚芽组织和眼睛胚芽组织，进行BrdU染色、EdU染色和免疫荧光染色试验;通过Flp-out克隆实验及UAS/GAL4双元表达系统，研究上调表达clbn对DNA复制的影响，以及上调表达clbn对G1-S细胞周期转换关键因子cyclin E、E2F1和Dacapo以及G2-M细胞周期转换因子cyclin B等的表达影响;通过MARCM克隆实验，研究clbn缺失对DNA复制的影响，以及clbn缺失对cyclinE和E2F1表达的影响;通过Flp-out克隆实验及UAS/GAL4双元表达系统，利用免疫荧光检测关键转录因子E2F1以及p53对clbn基因表达的调控作用。　　结果:1.辐照上调Clbn蛋白的表达;2.上调表达clbn抑制细胞中的DNA复制，阻滞细胞周期G1-S转换;3.上调表达clbn降低cyclinE的表达，不影响cyclinB的表达;4.上调表达clbn降低e2f1的表达;5.E2F1负调节clbn的表达;6.Clbn拮抗E2F1促进cyclin E表达和DNA复制的活性;7.上调表达clbn促进Dacapo/p21的表达;8.过表达e2f1抑制Clbn对Dacapo/p21表达的上调作用;9.p53上调Clbn蛋白质的表达。　　结论:1.辐照上调Clbn蛋白的表达;2.诱导Clbn的表达抑制cyclin E和e2f1的表达，促进Dacapo/p21的表达，阻滞细胞周期G1-S的转换;3.E2F1负调节clbn的表达。