哺乳动物性别决定机制的研究进展

哺乳动物的性别决定包括初级性别决定和次级性别决定,是以SRY基因为主导,其他多个基因参与的级联调控过程。近年的研究表明。SRY、DAX1、SOX3等性染色体基因和SOX9、MIS、WT1、SF1等常染色体基因都参与性别决定的级联过程。结合中学生物学教材及发育生物学相关原理,从性染色体上和常染色体上与性别决定有关的基因阐述哺乳动物的性别决定机制,并简述了哺乳动物的性别决定模型。     

哺乳动物的性别决定相关基因的作用机理

哺乳动物的性别决定是以Sry基因为主导,其它多个基因参与的级联调控的机制。近年来的研究表明,Sry、Sox9、Wt1、Sf1、Amh、Dax1、Dmrt1、Wnt4等基因都参与性别决定的级联过程。哺育动物性别决定相关基因的研究,对性分化与生殖发育过程的了解具有十分重要的意义。主要论述了参与哺乳动物性别决定与调控的相关基因、可能作用机制及其研究进展等。     

哺乳动物性别决定的研究进展

近年来,人们对与哺乳动物性别决定相关的SRY、SOX9、SF－1、WT1和DAX－1基因的结构、功能和产物之间的相互作用进行了一系列的研究,使人们对哺乳动物的性别决定分子机制的探索又向前推进了一步,这将对发育生物学和性别决定的进化研究起到了推动作用。     

哺乳动物朊蛋白基因序列变异及其系统发育意义

以朊蛋白基因(PRNP)为研究对象,从GenBank中选取代表哺乳动物的17目61属共84个物种PRNP的编码区序列,分析了该基因的结构及其在不同层次分类阶元间的进化关系.发现由于在基因内序列重复区存在插入或缺失,PRNP的编码区长度在哺乳动物不同目的物种间存在差异.在终止密码子的使用上不同目的物种之间存在明显的偏好性, TGA和TAG是哺乳动物PRNP最常用的终止密码子,只有奇蹄目的5个种和有袋目袋鼠科的2个种是使用TAA终止.所有84条序列呈现了较高的核苷酸多样性(10.54%).以PRNP为分子标记构建的系统进化树总体上是和以往研究一致的,结果表明PRNP可以应用于哺乳动物较高分类单元的系统进化研究,但对于能否用于种间和种内不能肯定.最后应用系统进化树对尚未有患病报道的哺乳动物的患病可能性进行了预测.     

哺乳动物性别决定的研究进展

近年来,人们对与哺乳动物性别决定相关的SRY、SOX9、SF-1、WT1和DAX-1基因的结构、功能和产物之间的相互作用进行了一系列的研究,使人们对哺乳动物的性别决定分子机制的探索又向前推进了一步,这将对发育生物学和性别决定的进化研究起到推动作用。     

SRY基因及其性别决定

对近十年来关于脊椎动物尤其是哺乳动物的SRY基因及其性别决定机制的研究进展作了简要的综述。扼要阐述了哺乳动物的SRY基因的结构、转录、表达及其在性别决定中的作用模式及相关的基因家族。     

植物雌雄异株性别决定研究进展

植物中雌雄性别分化是一种进化的性状。雌雄异株在多个开花植物谱系中独立演化, 但各个支系的性染色体状态、性别决定区域与性别决定基因不尽相同。多样的植物性染色体和性别决定系统为研究植物性别相关基因的形成机制、性别决定区域和性染色体进化提供了极好的机会。随着测序技术的进步和分析方法的提高, 近年来越来越多物种性别决定的相关分子机制得到解析, 并将理论成果应用于提升经济效益与城市环境等实际问题中。本文将从目前的研究现状和方法, 性别决定单、双基因模型的建立, 植物性染色体进化过程等方面进行总结, 对未来植物性别决定的研究提出四点建议: (1)研究方向逐步从基因研究扩展到调控途径研究; (2)从单一物种转向相关科属比较研究; (3)改进现有性别决定基因模型或探索新模型和性别模式物种; (4)加强性别鉴定技术在实际生产中的研发工作。同时探讨性别决定理论研究未来在农业生产、园艺绿化种植中幼苗性别鉴别筛选等方面的应用前景。     

寻找人类性别决定基因的历程

动物和人类性别决定机制的探讨是生命科学中一个重要研究领域,性决定和性分化过程决定着雌性和雄性两种性别的存在。性别决定是在受精的瞬间就确定了的,是性分化的遗传基础;而性分化则是一个由早期胚胎至性成熟分化发育的复杂调控过程。该项研究不仅有益于对人类性别相关疾病的诊断治疗,而且对于动物性别的人为控制和个体性别鉴定,以及对于从低等脊椎动物到人类性别决定机制进化的探讨都具有重大价值。１　人类中存在性别决定基因对于哺乳动物的早期研究结果已使人们认识到精子有两种类型：“Ｘ精子”和“Ｙ精子”,受精时哪种类型的精…     

动物性别决定基因及其同源性比较

有性繁殖是动物繁衍后代的主要方式,关于这一机制的分子生物学研究已经有了相当的进展。在对模式动物线虫、果蝇以及人类自身的性别决定机制的研究中,几个关键的基因已经被克隆,其分子特征和作用机制也得到详细的阐述。通过对性别决定基因的比较发现,在性别决定过程中其下游调节因子较上游更为保守,在进化途径中出现较早。现就近几年动物性别决定进化途径的研究进展进行综述。     

大绿蛙Sox基因和Dmrt基因的PCR-SSCP分析

Sox基因家族与Dmrt基因家族在胚胎发育及性别分化中起着重要作用。本文采用PCR方法,扩增了大绿蛙Sox基因和Dmn基因的保守区,分别获得长约220bp和150bp的片段;SSCP分析结果显示大绿蛙Sox基因、Dmrt基因雌雄个体片段无差异,与人的有较大差异。本研究为探讨大绿蛙的性别决定机制及Sox基因与Dmrt基因的进化提供了分子资料。     

大绿蛙Sox基因和Dmrt基因的序列分析

Sox基因家族与Dmrt基因家族在胚胎发育及性别分化中起着重要作用。采用PCR方法,扩增了大绿蛙Sox基因和Dmrt基因的保守区,分别获得长约220 bp和140 bp的片段。序列分析表明,大绿蛙雌雄个体之间Sox基因、Dmrt基因序列没有差异,与人和其它动物的Sox基因、Dmrt基因有非常高的相似性,显示了Sox基因及Dmrt基因在系统进化上的高度保守性。本研究为探讨大绿蛙的性别决定机制及Sox基因与Dmrt基因的进化提供了分子资料。     

哺乳动物性别分化的调控

哺乳动物性别分化调控的分子机制的研究特别是性别分化的层次调控、剂量补偿和性染色体进化这三个领域,已取得快速进展。已经发现Ｙ染色体性别决定区基因（ＳＲＹ）、Ｘ染色体ＤＳＳ－ＡＨＣ决定区基因１（ＤＡＸ－１）、甾类生成因子１基因（ＳＦ１）和Ｗｉｌｍｓ瘤抑制基因（ＷＴ－１）等与哺乳动物性别决定有关。ＳＲＹ启动睾丸分化,但胚胎发育成雄性的其余步骤由睾丸分泌的激素控制。ＤＡＸ－１编码一种女性特异功能的蛋白质,     

棕色田鼠性别决定研究进展

哺乳动物性别决定方式属于雄性异配型性别决定, 依赖于Y染色体, SRY基因是性别决定中最重要的基因。文章报道了棕色田鼠指名亚种有Y染色体, 但是Y染色体上没有SRY基因, 性别决定不依赖于SRY基因, 排除了R-spondin 1基因是性别决定基因, 同时讨论了棕色田鼠指名亚种SRY基因缺失后可能的性别决定 机制。     

两栖动物性染色体的多样性及其 进化机制的研究进展

两栖动物性别决定类型和性染色体具有多样性的特点。在已发现异形性染色体两栖动物中,大部分物种Y或W染色体大于其对应的X或Z染色体,少数物种具有高度分化的Y或W染色体。同时两栖动物类群内基因组大小差异大,性染色体间分子水平上也存在差异。高频转换、偶然重组和染色体重排可能是两栖动物性染色体进化过程中的关键机制。本综述通过对两栖动物性染色体进化的深入探讨,揭示其遗传性别决定的机理,有助于对两栖动物性别人工调控的进一步探索。     

鸡性别决定机制及相关基因研究进展

鸡性别决定虽然同哺乳动物一样受遗传控制,但其性染色体组成为ZZ／ZW,同哺乳动物相反呈现雌异型,并且鸡性腺性别分化同一些低等脊椎动物一样易受性激素影响。目前参照哺乳动物性别决定相关基因已获得了一些鸡同源基因序列(AMH,SF1,DAX1,SOX9)和3个可能与鸡性别决定有重要关联的候选基因(DMRT1,ASW和FET1)。对这些基因的表达模式及其在层次调控中的功能比较分析结果显示,鸡性别决定的遗传机制同其它脊椎动物相对一致,但也有明显的不同。     

哺乳动物DMRT1基因调控区分析

dmrt1基因是迄今为止发现的第一个在种属间具有进化保守性的性别分化基因。该基因在哺乳动物的性别分化过程中发挥着重要作用。通过对哺乳动物dmrt1基因5’端和3’端调控区的分析,发现它们分别存在3个和7个同源性较高（＞ 60％）的保守区。PCR扩增得到该基因的启动子、3’端调控区及编码区,并构入表达载体转染COS-7和ST细胞,结果显示,克隆的5’端和3’端调控区都能有效引导报告基因gfp以及dmrt1基因的表达,但表达效率在不同细胞中存在较大差异,表明dmrt1的表达存在着细胞特异性及复杂的调控机制。     

江豚Sry基因和Dmrt家族六个基因的序列分析

Sry基因是哺乳动物性别决定的开关基因,其功能是调控下游Dmrt、Sox3、Sox9等基因来启动性别的分化过程。Dmrt家族是一个在性别决定和分化发育中具有重要功能的基因家族,该家族成员都含有一个具有DNA结合能力的保守基序-DM结构域。本文通过PCR及克隆获得了江豚的Sry基因全序列;通过PCR-SSCP法筛选获得了江豚的Dmrt家族六个不同DM序列。结果显示,雄性个体中存在Sry基因,而Dmrt基因在雌雄个体中都有,与其他动物相关基因进行聚类分析,显示它们在进化上具有高度的保守性。     

剂量补偿和MSL复合物研究进展

剂量补偿效应(Dosage compensation effect)广泛存在于两性真核生物,是基于性别决定、平衡不同性别间基因转录水平的遗传效应。MSL复合物(Male-specific lethal complex)是果蝇剂量补偿机制的核心,它乙酰化雄性果蝇X染色体上一些特定的位点,双倍激活X连锁活跃基因的转录,从而弥补雄性果蝇只具有单一条X染色体的不足。目前,已对果蝇MSL复合物各主要成分进行了结构分析,大体了解了各组分间的相互作用位点,并对该复合物的识别机制进行了大量的研究。与果蝇不同,哺乳动物是通过雌性个体一条X染色体的失活来实现剂量补偿。虽然哺乳动物MSL复合物的组成已被鉴定,但对其功能的研究还处于初步阶段。迄今为止,对硬骨鱼类剂量补偿及MSL复合物的研究极少。文章概括了线虫、果蝇和哺乳动物各物种剂量补偿机制的异同,综述了果蝇MSL复合物及其剂量补偿机制作用机理的研究进展,并提出有待解决的问题,同时利用同线性分析发现了不同鱼类msl3基因的多样性,为今后继续研究各物种的剂量补偿机制提供基础资料和研究方向。     

剂量补偿和MSL复合物研究进展

剂量补偿效应(Dosage compensation effect)广泛存在于两性真核生物, 是基于性别决定、平衡不同性别间基因转录水平的遗传效应。MSL复合物(Male-specific lethal complex)是果蝇剂量补偿机制的核心, 它乙酰化雄性果蝇X染色体上一些特定的位点, 双倍激活X连锁活跃基因的转录, 从而弥补雄性果蝇只具有单一条X染色体的不足。目前, 已对果蝇MSL复合物各主要成分进行了结构分析, 大体了解了各组分间的相互作用位点, 并对该复合物的识别机制进行了大量的研究。与果蝇不同, 哺乳动物是通过雌性个体一条X染色体的失活来实现剂量补偿。虽然哺乳动物MSL复合物的组成已被鉴定, 但对其功能的研究还处于初步阶段。迄今为止, 对硬骨鱼类剂量补偿及MSL复合物的研究极少。文章概括了线虫、果蝇和哺乳动物各物种剂量补偿机制的异同, 综述了果蝇MSL复合物及其剂量补偿机制作用机理的研究进展, 并提出有待解决的问题, 同时利用同线性分析发现了不同鱼类msl3基因的多样性, 为今后继续研究各物种的剂量补偿机制提供基础资料和研究方向。     

Sox9基因的结构、功能及进化

Sox9基因是继SRY基因之后人们发现的第一个具有内含子的Sox家族成员。在Genebank中可查的Sox9基因序列共671个,广泛分布于哺乳动物和鸟类直至水母等低等动物。近年来的研究发现,Sox9基因的功能呈现多样性,该基因在发育过程中参与性别的决定、软骨的形成以及神经系统和胰腺的形成,另外Sox9基因在肿瘤发生中也有一定的作用。本文从Sox9基因的结构、功能以及进化等方面进行了综述,为进一步研究Sox9基因提供参考资料。