秀丽隐杆线虫是一种常见的模式生物,其基因与人类同源性达到40%。空间飞行后线虫体壁肌肉中的dys-1基因表达增加,提示dys-1基因在空间飞行中可能是一个感受重力变化的重要因子。为揭示dys-1如何影响空间飞行后线虫神经肌肉的基因表达,本研究首先利用基因芯片技术探讨了dys-1突变在空间环境下对线虫基因表达的影响,分析了空间飞行对野生型WT线虫和dys-1突变体神经肌肉相关基因的表达变化影响。进一步用模拟微重力的方法验证了部分基因的变化趋势,并探讨了哪些基因可能参与微重力引起的线虫运动能力的下降,这些变化的基因是否具有世代遗传性。针对空间飞行实验的基因芯片数据进行GO功能分析和KEGG信号通路分析发现,dys-1突变能够在空间环境下影响线虫基因表达变化,dys-1突变体变化的基因功能和信号通路不同于WT线虫,空间飞行和微重力对dys-1突变体线虫基因表达变化的影响小于野生型,dys-1突变减弱了空间环境下神经肌肉相关基因的表达变化,甚至使突变体中大多数基因的表达与WT线虫相比趋势相反。利用3D回旋器对WT和dys-1突变体线虫进行模拟微重力处理16.5天,qRT-PCR结果显示,6个特异性受dys-1突变影响的基因中,除了nlp-22外,其余基因在模拟微重力下与空间飞行条件下的表达变化趋势一致。flp-4、lev-11、hlh-1、cdh-3和unc-27在空间环境下的表达变化主要受微重力的影响。F0代WT线虫模拟微重力组运动幅度显著下降,F1代无变化,而dys-1突变体线虫的运动幅度在F0和F1代均未发生显著变化,提示dys-1突变后,线虫对于微重力的响应不敏感。根据基因的变化趋势推测出与运动幅度相关的基因可能是unc-27、nlp-22、flp-1、egl-5、flp-4、mgl-3和unc-94。本研究测定了 16个神经肌肉相关基因在F0和F1代线虫中的表达变化,发现WT线虫中大部分基因下调表达,而dys-1突变后大部分基因表达为上调或不变,这种表达变化在两代线虫中表现一致,提示模拟微重力后这些基因的表达变化具有遗传性,为dys-1基因如何参与空间环境下线虫神经肌肉系统的调节提供了研究基础。