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。     

昆虫性别决定机制研究进展

阐述昆虫的性别决定机制是理解昆虫性别分化调控的理论基础,也为人类有效控制害虫开辟了新方向。昆虫性别决定机制存在复杂性和多样性,但主要是内因即性别决定基因级联互作调控的结果。本文对近年来基于性别决定基因级联互作的昆虫性别决定机制研究进行了综述,主要包括性别决定基因概况和重要性别决定相关基因的分子级联互作关系。目前发现昆虫重要性别决定相关基因主要集中在常染色体上,且部分基因之间存在紧密的级联互作,如Sxl,tra,dsx,csd和fem等。在这些基因中,tra/fem→dsx的调控模式在已报道的昆虫中存在共性,即tra和dsx相对较保守且tra通过性特异剪切来调控下游dsx的转录形式。目前大多数昆虫的性别决定机制还不清楚,但近年来模式昆虫性别决定机制取得了一定进展,对非模式昆虫的研究还处于起步阶段但却越来越受到重视。     

山地麻蜥7个Dmrt基因成员的克隆及序列分析

Dm rt基因家族是一个与性别决定相关的基因家族。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,在性别决定和分化发育的调控中担负着重要的功能。本文采用简并PCR技术,扩增和克隆了山地麻蜥(Erem ias breuchleyi)基因组中的DM结构域,通过SSCP技术筛选和测序得到了7个具有不同DM序列的克隆。结果显示,在山地麻蜥基因组中存在着Dm rt基因家族的多个成员,与其他动物相关的Dm rt基因进行聚类分析,显示该基因家族在动物系统进化上具有高度的保守性。     

大头蛙4个Dmrt基因DM保守区的序列分析

Dm rt基因家族是新近发现的一个与性别决定相关的基因家族。该家族成员编码的蛋白质都含有一个具有DNA结合能力的保守基序?DM结构域,在性别决定和分化发育的调控中担负重要的功能。采用简并PCR技术扩增了大头蛙Dm rt基因的DM结构域,经序列分析,获得了Dm rt基因家族的4个成员LfDm rt1a,LfDm-rt1b,LfDm rt3,LfDm rt5。与其它动物相关的Dm rt基因进行氨基酸序列聚类分析,结果表明,不同进化地位动物的Dm rt基因DM域编码序列存在高度的同源性,显示Dm rt基因在系统进化上高度保守,序列上的相似性可能暗示它们在功能上的保守性。     

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。     

调控DNA损伤修复基因的微小RNA

随着对DNA损伤修复基因研究的深入,其信号转导路径及调控网络也进一步明了,调控DNA损伤修复基因的微小RNA(miRNA)也越来越多地被认识和发现。简要综述了DNA损伤途径中调控主要的损伤修复基因的miRNA,有助于深入阐明DNA损伤修复机制,为开发抗辐射药物和临床上DNA损伤修复异常相关肿瘤的基因治疗提供新的靶点。     

复合同源异型结构的研究进展

含有同源异型结构（homeobox）的蛋白质是一大类DNA结合蛋白,在胚胎发育、基因表达调节、细胞分化、神经发生等方面发挥重要作用。近年来发现了同源异型框与其它结构域同时存在,如PAX、POU、LIM、OAR、CUT、ELK、bZIP、SIX、PHD-finger、Engrailed等,近来还发现它通过基因融合或基因失调控方式参与肿瘤的发生。本文对这些含有复合同源框的蛋白质和基因的类型、结构、功能等方面的研究进展进行综述。     

昆虫性别决定级联的研究进展

性别决定是发育和进化生物学研究的一个重大问题。已知大多数昆虫的性别决定级联为：初级信号因子→性别决定关键基因→双性基因→性别分化基因。尽管遵循这样的模式,但不同昆虫的性别决定基因和调控机制各不相同,特别是性别决定初级信号因子存在较大分歧。自黑腹果蝇Drosophila melanogaster的初级信号被发现以来,人们陆续确定了蚊子、蜜蜂、丽蝇蛹集金小蜂Nasonia vitripennis、家蚕Bombyx mori等模式昆虫的初级信号。初级信号的种类复杂多样,包括性染色体的剂量、雄性化因子(male-determining factors, M factors)、等位基因的杂合度、母代印记等,这在一定程度上增加了非模式昆虫的研究难度。尽管如此,昆虫性别决定级联的下游调控机制仍相对保守,特别是transformer(tra)+transformer2(tra2)→doublesex(dsx)/fruitless(fru)的调控模式在大多数昆虫中存在共性。tra通过感知初级信号而发生选择性可变剪接,并在tra2的帮助下实现其对自身及下游dsx和fru的剪接调控,从而维持性别发育。dsx...     

昆虫体细胞遗传性别决定信号通路的研究进展

昆虫遗传性别决定可分为体细胞性别决定、生殖细胞分化和剂量补偿效应3个层次。昆虫体细胞性别决定信号通路基本上都遵循从初始信号到关键基因,再到双性基因的信息流传递基本模式。不同昆虫间,体细胞性别决定初始信号(如X染色体剂量、M强雄基因、母系印迹及与PIWI相作用的RNA等)很复杂,关键基因(如sxl和tra/fem)有所变化,但双性基因(如dsx)很保守,且重要基因的剪接方式(如选择性剪接)非常保守。结合作者昆虫性别决定的研究工作,本文总结了双翅目、膜翅目和鳞翅目代表性昆虫种类的性别决定初始信号、关键基因及双性基因的研究进展及一般规律,为昆虫性别决定分子机制的进一步揭示、昆虫不育技术(SIT)的开发以及昆虫性别的人为操控提供理论基础。     

Expression of Dmrt1 in the genital ridge of mouse and chicken embryos suggests a role in vertebrate sexual development.

Sex-determining mechanisms are highly variable between phyla. Only one example has been found in which structurally and functionally related genes control sex determination in different phyla: the sexual regulators mab-3 of Caenorhabditis elegans and doublesex of Drosophila both encode proteins containing the DM domain, a novel DNA-binding motif. These two genes control similar aspects of sexual development, and the male isoform of DSX can substitute for MAB-3 in vivo, suggesting that the two proteins are functionally related. DM domain proteins may also play a role in sexual development of vertebrates. A human gene encoding a DM domain protein, DMRT1, is expressed only in the testis in adults and maps to distal 9p24.3, a short interval that is required for testis development. Earlier in development we find that murine Dmrt1 mRNA is expressed exclusively in the genital ridge of early XX and XY embryos. Thus Dmrt1 and Sry are the only regulatory genes known to be expressed exclusively in the mammalian genital ridge prior to sexual differentiation. Expression becomes XY-specific and restricted to the seminiferous tubules of the testis as gonadogenesis proceeds, and both Sertoli cells and germ cells express Dmrt1. Dmrt1 may also play a role in avian sexual development. In birds the heterogametic sex is female (ZW), and the homogametic sex is male (ZZ). Dmrt1 is Z-linked in the chicken. We find that chicken Dmrt1 is expressed in the genital ridge and Wolffian duct prior to sexual differentiation and is expressed at higher levels in ZZ than in ZW embryos. Based on sequence, map position, and expression patterns, we suggest that Dmrt1 is likely to play a role in vertebrate sexual development and therefore that DM domain genes may play a role in sexual development in a wide range of phyla.     

鲫Dmrt3基因的克隆和表达分析

DMRT家族是一个与性别决定相关的转录因子家族。为了研究家族成员之一的Dmrt3在我国重要养殖鱼类鲫胚胎发育、性别分化中的功能以及在育种中的作用,我们克隆了鲫Dmrt3基因的cDNA全长,并对Dmrt3基因在发育早期和不同组织中的表达进行了分析。结果显示:鲫Dmrt3基因cDNA全长为2182 bp,其中5￠端非编码区408 bp,3'端非编码区427 bp,开放阅读框1347 bp,编码448个氨基酸。蛋白结构预测显示DMRT3除了正常的DM结构域外,还有DMA结构域,在进化上与DMRT4和DMRT5的亲缘关系更近。巢式RT-PCR分析结果表明Dmrt3直到尾芽期才开始有微量表达,表达量在15体节期有明显增加但仍然处在一个较低的水平;在成体组织中只在精巢中检测到表达。这种表达时空模式提示Dmrt3可能在早期器官发生和雄性性腺发育调控中起作用。对Dmrt3启动子CpG岛的甲基化分析表明所检测的组织和配子中并不发生甲基化,说明这种雌雄特异性和组织特异性差异表达并不是通过对该基因启动子的差异甲基化修饰来调控的。此外,我们还发现了鲫Dmrt3的一个由逆转录产物形成的假基因pDmrt3。这些结果为进一步研究鲫Dmrt3在性别分化中的作用和评估其在鲫性别控制育种中的价值,以及分析DMRT家族的进化关系提供了基础资料。       

大熊猫Dmrt基因家族4个成员基因的克隆

果蝇Doublesex基因、线虫Mab-3基因和人类DMRTI基因均含有一个新的具有DNA结合能力的保守基序,即DM结构域。它们在性别决定和分化发育的调控过程中具有相似的功能。通过简并PCR克隆技术,扩增和克隆了大熊猫基因组中的DM结构域,得到了4个具有不同DM序列的克隆。结果显示,在大熊猫基因组中存在Dmrt基因家族的多个成员。该基因家族在脊椎动物和非脊椎动物都具有高度的进化保守性。     

胡子鲇Dmrt1基因全长cDNA克隆及其表达分析

以胡子鲇(Clarias fuscus)为研究对象,利用RT-PCR技术和SMART RACE技术克隆获得Dmrt1基因cDNA全长,并利用生物信息学分析其结构及功能;利用半定量RT-PCR技术检测胡子鲇性腺(精巢/卵巢)、肌肉、肠、肝脏、心脏、头肾、鳃丝、脑和眼等10种组织以及Ⅱ—Ⅴ期精巢中Dmrt1基因表达。结果表明:胡子鲇Dmrt1基因cDNA全长为1417 bp,其中5′非编码区(5′-UTR)为35 bp,3′非编码区(3′-UTR)为516 bp,开放阅读框(ORF)包含864 bp,编码287个氨基酸(aa),预测所编码DMRT1为主要位于细胞核内的不稳定性亲水蛋白。氨基酸序列比对显示,胡子鲇DMRT1与已公布的非洲胡子鲇、蟾胡子鲇、黄颡鱼等鲇形目鱼类的相似性为83.3%—96.1%。胡子鲇DMRT1中具有DMRT基因家族共有的、保守性很高的DM结构域,此结构域具有典型的"C2H2C4"锌指结构,与上述鲇形目鱼类的相似性达100%,与斑马鱼、青鳉、虹鳟等鱼类的相似性为91.9%—97.3%,而与鸡、鼠、猪人等的相似性达80%以上。组织表达显示,胡子鲇Dmrt1基因仅在精巢中表达,且Ⅱ期精巢(即精子发生期)中Dmrt1基因表达量显著高于Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ期精巢(P<0.05),而卵巢及其他8种组织中均无表达,表明Dmrt1是胡子鲇精巢特异性表达基因,可能与胡子鲇的雄性性别决定、精子发生及精巢发育密切相关。