细胞周期的分子调控网络

周期关卡（Checkpoint）调控：探究 G1/S、G2/M 及纺锤体组装关卡的激活与关闭机制，解析 DNA 损伤、染色体错误排列时的细胞周期停滞信号（如 p53-p21 通路、ATR/ATM 激酶介导的 DNA 损伤应答），阐明关卡缺陷导致的基因组不稳定性机制。

周期蛋白与激酶（Cyclin-CDK）调控：研究 Cyclin（如 Cyclin D/E/A/B）与 CDK（如 CDK2/4/6/1）复合物的时序性激活，解析 CDK 抑制剂（p21、p27、p16）的调控功能，揭示 Cyclin-CDK 复合物磷酸化下游底物（如 Rb、E2F）驱动周期进程的分子逻辑。

泛素化与降解调控：阐明 APC/C（后期促进复合物）、SCF（Skp1-Cullin-F-box）泛素连接酶介导的周期蛋白降解机制，解析细胞周期关键蛋白的时序性降解对周期进程的精准调控作用。

细胞分裂过程的精准执行机制

有丝分裂调控：探究染色体凝缩、核膜破裂、纺锤体组装、染色体分离及胞质分裂的分子机制，解析中心体复制与分离、动粒 - 微管连接的调控逻辑，阐明染色体不分离导致非整倍体的成因。

减数分裂特异性机制：研究减数分裂同源染色体配对、联会、交叉互换的调控分子（如 Spo11、RecA 家族蛋白），解析减数分裂 I/II 两次分裂的特殊性调控，揭示减数分裂异常与不育、染色体疾病（如唐氏综合征）的关联。

分裂极性与胞质分裂：阐明细胞分裂平面决定、收缩环组装（如肌动蛋白 - 肌球蛋白复合物）的调控机制，解析不对称分裂中细胞命运决定因子（如 Numb、Prospero）的不均等分配逻辑，及其在干细胞自我更新与分化中的作用。

细胞增殖的信号调控与稳态维持

增殖信号通路整合：探究生长因子（如 EGF、PDGF）、细胞因子介导的 MAPK/ERK、PI3K/Akt/mTOR 等通路对细胞周期启动的调控，解析信号分子如何通过磷酸化级联反应激活 Cyclin-CDK 复合物，驱动细胞从静止期（G0 期）进入增殖周期。

增殖与代谢耦合：揭示细胞增殖过程中糖酵解、氨基酸代谢的重编程（如 MYC 驱动的谷氨酰胺代谢增强）如何为 DNA 合成、细胞器复制提供物质与能量，解析代谢中间产物（如乙酰辅酶 A）对周期调控蛋白的表观遗传修饰作用。

增殖抑制与衰老调控：研究细胞接触抑制、端粒缩短（Hayflick 极限）、衰老相关分泌表型（SASP）对增殖的抑制机制，解析原癌基因激活（如 RAS 突变）、抑癌基因失活（如 p53、Rb 突变）如何打破增殖抑制，导致细胞无限增殖。

增殖异常与疾病机制

肿瘤相关增殖异常：揭示肿瘤细胞周期关卡缺陷（如 p53 突变导致 G1/S 关卡失效）、端粒酶激活、癌基因驱动的周期进程加速（如 Cyclin D1 过表达）等机制，解析肿瘤细胞如何通过增殖优势实现恶性增殖与转移。

发育与增殖失衡：探究胚胎发育过程中细胞增殖与分化的协同调控，阐明增殖过快或过慢导致的发育畸形（如神经管缺陷、器官发育不全）的分子病因，解析干细胞增殖与分化平衡的调控网络。

增殖相关疾病的靶点机制：挖掘细胞周期调控关键分子（如 CDK4/6、Wee1 激酶、APC/C 组件）作为疾病治疗靶点的潜力，解析靶向药物（如 CDK4/6 抑制剂）的作用机制与耐药性成因。

细胞周期分析技术：利用流式细胞术（PI 染色、BrdU/EdU 掺入）检测细胞周期分布；通过活细胞成像追踪单个细胞的周期进程，量化各时期时长。

基因编辑与模式生物技术：借助 CRISPR/Cas9、RNAi 构建周期调控基因敲除 / 敲入细胞系及动物模型（小鼠、果蝇、酵母），验证基因功能及调控网络。

高分辨率成像与单分子技术：利用共聚焦显微镜、超分辨显微镜（STED、SIM）观察染色体动态、纺锤体组装及细胞骨架变化；通过单分子荧光原位杂交（smFISH）、单分子追踪技术解析周期蛋白的动态表达与相互作用。

组学与生物信息学技术：通过转录组、蛋白质组、磷酸化组测序解析细胞周期各时期的分子特征；整合多组学数据构建周期调控网络模型，预测关键调控节点。

生物化学与细胞生物学技术：采用免疫共沉淀（CoIP）、Pull-down 验证蛋白相互作用；通过体外激酶 assay 检测 CDK 等酶活性；利用染色体分散技术分析染色体数目与结构异常。