研究
我不是吗?
像你这样的苍蝇?
难道你不是吗?
像我这样的男人?
——威廉·布莱克《苍蝇
脊椎动物和心脏发育的分子机制比较 果蝇 揭示了所有主要调控成分的显著保存, 包括信号因子和转录因子. 此外, 许多这些保守的心脏调节因子被发现在各种类型的人类先天性心脏病中发生突变. 在两者心脏发育中涉及的保守基因的鉴定 果蝇 和哺乳动物, 对其功能的详细研究将为研究脊椎动物心脏发生的相关机制提供重要的见解, 包括人类.
因此，艾哈迈德实验室利用综合基因, 基因组, 以及识别与两者相关的新基因的计算策略 果蝇 哺乳动物的心脏发育, 并对其功能和调控进行了详细的探讨. 我们的最终目标是全面了解心脏发育，包括对潜在遗传网络的系统级观点和对单个基因作用的详细检查.
我们也使用类似的综合方法来检查和解剖涉及心脏以外其他器官发育的生物过程. 艾哈迈德实验室目前的研究项目包括:
Forkhead/Fox转录因子调控心源性过程的功能分析.
哺乳动物心脏发育需要至少8种Forkhead/Fox家族的转录因子(TFs), 而四种狐狸基因的突变与人类先天性心脏缺陷有关. 然而, 相对而言，人们对这些狐狸介导的发育功能的分子机制或下游目标知之甚少. 我们之前在 果蝇 确定了两个狐狸基因的作用, 朱木和ches -1, 通过介导心脏祖细胞分裂来确定心脏细胞的亚型和数量, 并决定心脏的命运. 我们还发现foxtf结合位点在心脏基因增强子中显著富集. 集体, 这些结果表明，这两种Fox TFs通过调节大量下游靶基因整合了多个心源性过程, 提出了这些目标基因是什么以及它们在心脏发育过程中各自的功能是什么的问题.
利用野生型胚胎和具有适当遗传干扰的胚胎的中胚层细胞的全基因组转录表达谱, 我们已经鉴定出963个jumu调控的靶基因和427个hes -1样调控的靶基因. 我们现在正在识别和功能分析由这些Fox靶点介导的多种心源性细胞过程.
确定与心脏发生有关的调节基因的功能作用.
通过结合表达分析, 统计荟萃分析和大规模原位杂交, 我们认为是新奇的 果蝇 在心脏或其前体心脏中胚层中表达的调节基因. 在一个单独的项目中, 使用机器学习对心脏增强子进行分类，主要基于同源脊椎动物tf的转录因子结合位点, 我们还确定了 果蝇 TFs调节心脏基因. 第三个项目由我们的同事从小鼠和人类胚胎干细胞沿心脏谱系分化的表观遗传基因表达特征中鉴定出假定的哺乳动物致心基因.
整合这三个不同项目的结果使我们能够确定许多在两种基因之间保守的心源性调节因子 果蝇 哺乳动物，由于它们的保存，表明它们在心脏发育中可能起着核心作用. 利用两个 果蝇 作为一个模型系统和哺乳动物干细胞定向分化沿着心脏谱系, 我们现在正在更详细地研究这些保守的调节基因在心脏发生中的功能作用.
了解产生不同心脏细胞亚型的调控过程.
在这两个 果蝇 和哺乳动物, 心脏由许多不同类型的细胞组成, 提出了这些不同的心脏细胞亚型是如何被指定和分化的问题. 利用八种不同心脏细胞类型的独特表达谱和典型的异聚体定位 果蝇 在单细胞分辨率水平, 我们正在研究决定它们命运的信号和转录过程.
间质-上皮转化(METs)的检查.
从松散关联的过渡, 缺乏极性的间充质细胞向排列紧密的上皮细胞的平面排列，以顶基极性为特征，不仅在哺乳动物的心脏发生中起着关键作用, 还有肝发生(肝脏发育)和肾发生(肾脏发育). 我们正在用a学习MET 果蝇 在哺乳动物肾脏发育过程中表现出显著的信号保存的影像学椎间盘模型.
研究基因调控中多种线索/输入的转录整合.
许多个体基因受到多种线索的调控, 比如性, 节段性身份, 和tissue-specificity. 我们正在探索这些不同的线索是如何在转录水平上整合的.