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秀丽隐杆线虫结构简单,繁殖能力强,生长周期短,神经系统简单,其基因组已全部完成测序,是研究神经系统功能和神经环路良好的模式生物。Transmembrane channel-like gene(tmc)是一个重要的耳聋相关基因,同时也是一个未知功能基因,它的多跨膜拓扑结构表明它可能作为受体、转录子、通道或离子泵起作用。目前,TMC存在诸多争议,其中争议最大的就是对于TMC是否作为一个通道起作用。我们希望通过对TMC功能的探究,揭示其功能,为耳聋患者带来福音。 在研究中,我们使用tmc-1(ok1859)以及tmc-2(ok1302)的线虫显性突变品系,2kb的大片段缺失导致它们的基因功能丧失。在体式镜下的观察发现,与野生型相比,TMC突变体线虫不仅腹内存卵量增加,并且腹内存卵排布也与野生型不同,同时TMC双突变体线虫具有更加显著的产卵缺陷表型。通过外源性添加5-HT液滴行为学,发现与野生型相比,tmc-1(ok1859)、tmc-2(ok1302)单突变线虫以及双突变线虫产卵减少,并在内源性累积5-HT的液滴试验中得到证实,由此猜测tmc-1、tmc-2突变导致肌肉功能部分损失。同时通过不同的启动子介导tmc-1以及tmc-2的rescue实验得到验证。电生理和钙成像实验发现tmc-1、tmc-2突变导致肌肉静息电位异常,同时通过无钠灌流等电生理实验结果表明TMC可能是一个背景钠通道对肌肉起作用,而产生产卵缺陷表型。目前,NCA作为背景钠通道的强有力候选,我们也做了TMC以及NCA突变品系相关的行为学验证,结果表明TMC与NCA突变体在行为学现象表现独立。此外,在线虫TMC突变背景下,用鼠源tmc-1/2也能显著挽救线虫的产卵缺陷表型。 通过研究,我们发现线虫TMC可能作为一个全新的背景钠通道起作用,并且作用较为具有普适性。