作为一种结构简单的单细胞真核生物,盘基网柄菌(Dictyostelium discoideum)成为细胞生物学和分子生物学研究领域的良好模式生物。近年来,一系列的科学研究成果均以盘基网柄菌为研究材料,它为细胞分化、细胞发育、信号转导、细胞凋亡等研究提供了良好的研究模型。细胞周期是指连续分裂细胞从一次有丝分裂结束到下一次有丝分裂结束所经历的全过程。根据整个过程不同阶段的特征,通常将细胞周期划分为四个时相,即G1期、S期、G2期和M期。与此同时,为了保证细胞增殖高效、精确的进行,细胞进化出一套相应的调控机制,对细胞周期各时相进行严格地控制。KAx-3品系细胞周期相关的研究目前尚无报道,由此探究KAx-3品系的细胞周期是必要的。此外,利用KAx-3品系的细胞进行细胞周期异常的研究目前也鲜有报道。利用盘基网柄菌研究细胞周期异常的可能性机制,可以为进一步研究复杂的高等生物细胞周期异常及调控机制提供相关的理论依据。本实验室以KAx-3品系的细胞作为材料,利用RNA干扰技术构建尿囊酸酶突变细胞allC细胞。在液体培养中扩大培养时发现,突变细胞的生长速度非常快。这一直观的变化表明,突变细胞的细胞周期可能发生了改变。但是对于突变细胞allC细胞周期如何改变及其分子机制尚不清楚。目前,学术界普遍认为细胞周期的正常运行依赖于不同阶段的细胞周期检验点(cell cycle checkpoints)的严格调控。检验点主要存在G1-S期、S期、G2期和M期,检测点功能缺陷可能会导致遗传基因突变和染色体结构异常的细胞获得增殖,最终导致肿瘤的产生。在诸多肿瘤细胞例如：乳腺癌、胃癌、食道癌及结肠癌等等,均能检测到细胞周期素依赖性激酶(CDKs)或细胞周期素A、B1、D等表达异常。因此,本文以突变细胞allC和野生型KAx-3细胞为主要研究材料,从四个方面研究突变细胞allC细胞周期的异常：首先,利用细胞计数法和多细胞发育实验对两种细胞的生长曲线和发育阶段形态差异进行对比研究,研究发现,突变细胞allC和野生型KAx-3细胞生长曲线有明显区别,倍增时间分别是2.36h和7.91h；allC细胞的多细胞发育过程中出现发育阻滞的状态。其次,运用流式细胞术对两种细胞周期进行测定,初步判定allC细胞周期异常的时段是G2期,并且16h突变型allC细胞处于G2期的数目(1.51%)显著少于KAx-3细胞(16.61%),据此推断G2期历经时间较野生型细胞短；运用实时荧光定量PCR技术测定allC细胞中重要的调控因子cdkl和cycB1基因相对表达量均低于KAx-3细胞,但allC细胞和KAx-3细胞的cycB1基因相对表达量比率分别是2.5和0.25,两者相差10倍。再次,通过BrdU/DNA双染色实验初步测定了突变细胞的DNA合成速率是正常细胞的6倍左右。最后,Western Blotting实验对cdkl基因进行蛋白表达量的研究与荧光定量结果表征的特点相同,allC细胞中cdc2蛋白表达量仅为KAx-3细胞的1/10。本文的实验结果表明,allC细胞异常主要出现在G2期,可能与G2期某些调控因子功能和活性异常有关。allC细胞DNA合成速率的提高也有助于自身的快速分裂。但是,allC细胞出现这些异常现象的分子机制尚不明确。本文为研究高等生物细胞尤其是癌变细胞的细胞周期缩短、细胞增殖加快奠定了理论基础,同时,笔者认为利用更先进的实验技术和方法可以深入了解细胞周期异常的分子机制,进而解决这一细胞生物学难题。