《人工誘導已分化卵巢逆轉為精巢的表觀遺傳組學研究》是依託西南大學，由孫麗娜擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：人工誘導已分化卵巢逆轉為精巢的表觀遺傳組學研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：孫麗娜
- 依託單位：西南大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
表觀遺傳修飾參與生物體各項生命活動的調控，是近年來研究的熱點領域。我們前期利用雌激素合成酶抑制劑的長期誘導，使3月齡已分化的雌性尼羅羅非魚卵巢性逆轉為功能性精巢，性腺細胞經歷了大規模的重編程過程。本研究基於這一獨特的已分化卵巢次發性逆轉模型，利用新一代高通量測序技術（Bisulfite-seq、CHIP-seq和miRNA轉錄組測序）和生物信息學分析，深入研究性逆轉過程中DNA甲基化組、組蛋白修飾和miRNA轉錄組在性腺表型重編程中的變化，結合轉錄組關聯性分析，從表觀遺傳組學的水平全面解析性逆轉的分子機制，並通過亞硫酸氫鹽測序、qPCR以及基因敲除技術進一步驗證。為闡明魚類的性別決定與分化和性逆轉的分子機制以及表觀遺傳在其中發揮的重要作用奠定基礎。同時，對羅非魚性別決定與分化的表觀遺傳機制的研究，對於實現魚類性別控制、提高水產養殖效率有重要意義。
結題摘要
本研究以3月齡已分化的雌性尼羅羅非魚次發性逆轉模型為基礎，通過Bisulfite-seq、CHIP-seq和miRNA、轉錄組測序和生物信息學分析，研究了性腺細胞重編程過程中的DNA甲基化、組蛋白修飾和miRNA調控表觀遺傳修飾在其中發揮的作用，並通過亞硫酸氫鹽測序、qPCR以及基因敲除技術進一步驗證。取得以下主要結果：1）通過正常雌雄魚卵巢和精巢以及次發性逆轉性腺DNA甲基化組分析，闡明了正常精巢與卵巢的全基因組甲基化模式明顯不同，性逆轉後性腺的DNA甲基化組發生重編程，類似於精巢。2）通過轉錄組分析，證實性逆轉後性腺的整體表達模式也類似於精巢。3）通過啟動子甲基化水平和基因表達關聯性分析，篩選到大量在性逆轉過程中可能受到DNA甲基化調控的雌雄通路關鍵基因，它們的DNA甲基化水平與基因表達負相關。4）通過miRNA測序分析證實了性逆轉性腺的miRNA表達模式也發生重編程，篩選到684個雄性上調和590個雌性上調的miRNA，差異表達miRNA調控的靶基因分析表明類固醇合成通路基因普遍受到miRNA調控。5）通過DNA甲基化和miRNA調控關聯分析，標定了雌雄信號通路中受到調控的關鍵基因。6）通過CHIP-seq測序分析了組蛋白修飾對雌雄通路關鍵基因表達的影響，雄性特異基因dmrt1、amh、amhr2等、雌性特異基因figla、42Sp50等都受到組蛋白修飾調控。7）研究了DNA甲基轉移酶家族（Dnmt）在性腺的表達定位和次發性逆轉中的表達模式，證實抑制劑處理能夠誘導雌魚性逆轉，表明Dnmt在次發性逆轉中發揮重要作用。8）通過基因敲除和藥物處理驗證了一些雌雄關鍵基因cyp19a1a、dmrt1、esr等在性逆轉中發揮重要作用。本研究結果為闡明魚類的性別決定與分化和性逆轉的分子機制以及表觀遺傳在其中發揮的重要作用奠定基礎。同時對於實現魚類性別控制、提高水產養殖效率有重要意義。已發表相關SCI論文9篇，作會議報告1次。獲得重慶市自然科學三等獎1項，培養研究生2人，順利完成了相關的研究任務。
