鱼类性别异形和性别决定的遗传基础及其生物技术操控

鱼类养殖对世界食品特别是动物蛋白的持续供给做出了至关重要的贡献.鱼类生殖对策的多样性,特别是单性雌核生殖方式的利用已开创了鱼类遗传育种的典型范例.不少鱼类在生长和个体大小等重要经济性状上表现出显著的性别异形.性别特异分子标记的开发和性别控制生物技术的发展为增加鱼产量及其经济价值提供了重要的技术途径.随着基因组学和分子遗传学技术的迅速发展,鱼类性别异形的遗传基础逐步被揭示,鱼类性别决定机制及其性别决定相关基因的鉴定已经取得了重大进展.本文对此进行了概述,以期为该领域的深入研究提供一些方向性和目标性思考.     

一个新的性别决定基因DMY

虽然人们已经鉴定出了线虫、果蝇和哺乳动物的性别决定基因,但直到最近才首次在非哺乳类脊椎动物中发现了性别决定基因DMY.介绍了在青鳉中发现DMY基因的经过,发现DMY基因的意义和DMY基因在其他鱼类中的分布,最后对未来的研究进行了展望.     

调控鱼类性腺分化基因的研究进展

鱼类种类繁多, 其性别决定机制也几乎涵盖了所有的动物类型。近几年来, 随着分子生物学技术的不断更新, 关于鱼类性别决定机制的研究, 尤其是对调控性腺分化基因的克隆、表达及功能验证取得了突破性进展。文章从性腺分化、核受体家族、类固醇合成酶类和卵母细胞结构基因4个方面综述了调控鱼类性腺分化基因的研究进展。       

TGF-α、TGF-β1在胰腺癌中的表达及临床意义

目的:研究TGF-α、TGF-β1与胰腺癌临床病理的关系.方法:免疫组织化学SABC法检测41例胰腺癌组织和12例正常胰腺组织中TGF-α、TGF-β1的表达情况,并分析其与病人的年龄、性别、肿瘤部位、病理分级和分期(UICC)等指标的相关性.结果:在41例胰腺癌组织中TGF-αTGF-β1的阳性表达率分别为73.2%、63.4%,在12例正常胰腺组织中的阳性表达率分别为16.7%、25.0%,两组之间存在显著差异(P=0.001).在胰腺癌组织中,TGF-β1的表达在不同分期中存在显著差异(P=0.019);TGF-α的表达与胰腺癌患者的年龄、性别、肿瘤部位、大小、分期及组织学分级无相关性(P>0.05).结论:TGF-α、TGF-β1在胰腺癌中高表达.TGF-β1与胰腺癌病理分期有关.     

具有内含子的大鳞副泥鳅Sox8基因

鱼类在脊椎动物系统进化过程中起着承先启后的作用,其性别决定具有原始性、多样性和可塑性。深入研究鱼类的性别决定和分化具有重大的理论意义。Sox基因家族是九十年代发现的一个新的基因家族,其中的许多成员都与性别决定和分化具有直接的关系。大鳞副泥鳅是一种常见的小型鱼类,属于鲤形目鳅科,是少数具有异形性染色体中的一种。本文根据已发表的Sox蛋白质的序列资料,选择在不同物种中保守程度最高的区段设计兼板,在扩增产物中有三条主带,其大小分别为220bp550 bp和1500bp,另有一条相当弱的带,大小为700bp（Fig.1)。雌雄个体中扩增结果一致。经克隆和DNA序列分析,从550bp扩增带中得到一新的基因片段,长500bp,编码53个氨基酸;其余部分长340bp,可能为一内含子,且符合“GT…AG”规律（Fig．2)。其可能编码的蛋白质氨基酸序列与小鼠的Sox8,9,10,SRY基因的相似性分别为96％,94％,90％和47％;与人类SOX8,9,10,SRY基因的相似性分别为64％,94％,58％和40％（Fig.3)。根据这些特性将命名为PdSox8。Northern杂交结果表明PdSox8在成体脑及肝脏组织中有宏量表达（Fig.4）。     

TGF-β/Smads信号通路介导脯氨酸促进浅色黄姑鱼鱼鳔胶原蛋白沉积

为了进一步验证转化生长因子(TGF-β) /Smads信号通路在脯氨酸(Pro)促进鱼鳔胶原蛋白沉积中的作用, 研究利用TGF-β/Smads通路抑制剂干扰, 分析干扰前后鱼鳔中胶原蛋白含量及相关基因转录水平的变化。根据前期实验获得的Pro最佳添加量, 制定饲料配方, 饲喂浅色黄姑鱼1月后, 通过腹腔注射氧化苦参碱(Oxymatrine)为期1个月。在实验结束后, 测量各项指标, 评估干扰前后, Pro促进鱼鳔胶原蛋白沉积的效果及变化。实验结果表明: Pro能显著上调TGF-β/Smads通路中相关基因的表达, 并促进鱼鳔胶原蛋白沉积, Oxymatrine干扰显著下调了TGF-β/Smads通路中相关基因(Col1α1、Col1α2、TGF-β和Smad2)表达, 同时导致鱼鳔中胶原蛋白沉积下降。由此推断Pro通过激活TGF-β/Smads通路促进鱼鳔中胶原蛋白沉积, 而Oxymatrine干扰抑制了TGF-β/Smads通路, 导致Smad2与Col1α2启动子结合受阻, 进而下调了Col1α2基因的转录, 从而降低鱼鳔中胶原蛋白的沉积。综上表明, TGF-β/Smads信号通路在Pro促进浅色黄姑鱼鱼鳔胶原蛋白沉积过程中起着重要调控作用, 其中Col1α1、Col1α2、TGF-β和Smad2扮演着重要角色, 研究结果可为鱼类胶原蛋白代谢的营养调控提供新思路和新方法。     

一个新的泥鳅雄性特异DNA片段（简报）

世界上现存鱼类多达24000余种．是脊椎动物中分布最广,种类最多的类群．具有多种多样的生物学特性和重大的经济价值。与高等脊椎动物相比．其性别决定具有多样性和可塑性。大多数鱼类的性别决定机制很原始。性染色体的分化处于萌芽状态。在已进行细胞遗传学研究的1700多种鱼类中．大约有176种（占10．4％）发现有明显的异型性染色体。     

一个新的性别决定基因DMY

虽然人们已经鉴定出了线虫、果蝇和哺乳动物的性别决定基因,但直到最近才首次在非哺乳类脊椎动物中发现了性别决定基因DMY.介绍了在青鳉中发现DMY基因的经过,发现DMY基因的意义和DMY基因在其他鱼类中的分布,最后对未来的研究进行了展望.     

Rspo1在雌性脊椎动物性别分化中的功能

长期以来雌性脊椎动物的性别分化被认为是一个"默认"的程序.但是近些年研究发现,Rspo1基因的突变或缺失可导致哺乳动物XX型个体性反转为雄性.Rspo1在鱼类、两栖爬行类、鸟类和哺乳类动物性腺发育的不同阶段表达,其表达在雌雄个体性别分化时期有差异,是潜在的性别调控基因.Rspo1在性别发育早期可通过Wnt/β-catenin信号通路调控性腺分化相关因子的表达,影响原始生殖细胞分裂增殖、细胞周期和生长发育,参与调控性腺中体细胞的分化.本文总结了近年来Rspo1在脊椎动物中的表达调控及其在雌性性别决定方面功能的研究进展.     

Smads基因功能的研究进展

转化生长因子 -β( TGF-β)超家族通过调节细胞的增殖、分化、移行和凋亡而在脊椎动物发育过程中起重要的作用 . SMAD家族是一类新发现的 TGF-β信号的细胞质内介导者 ,它们可将TGF- β信号直接从细胞膜转导入细胞核内 .受体激活的 SMADs被特导性的细胞表面受体磷酸化后 ,与通用介导分子 SMAD4相互作用形成异源三聚体 ,转移至细胞核内并激活靶基因的转录 .抑制型 SMADs通过负反馈途径阻断或减弱 TGF- β信号 .SMADs通过与 TGF- β配体应答的启动子序列及其它转录因子和辅助活化因子相互作用而调节转录 .通过同源重组在小鼠中定位敲除Smads基因的研究已经开始揭示 SMADs分子在脊椎动物发育过程中的功能 .