Sox9在羅非魚性腺分化發育中的功能及作用機制

《Sox9在羅非魚性腺分化發育中的功能及作用機制》是依託西南大學，由魏玲擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：Sox9在羅非魚性腺分化發育中的功能及作用機制
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：魏玲
• 依託單位：西南大學

項目摘要

Sox9在魚類中有Sox9a和Sox9b兩個拷貝。已有研究報導證實青鱂Sox9b突變會導致生殖細胞數目減少並引起雌向雄性逆轉；我們的前期研究顯示，尼羅羅非魚Sox9a既可抑制Cyp19a1a的表達，又可在Dmrt1敲除後下調錶達。這暗示Sox9a和Sox9b在魚性腺分化發育中發揮了不同的功能。本研究擬以尼羅羅非魚為研究對象，以TALEN基因敲除技術和尼羅羅非魚性逆轉模型為基礎，綜合套用原位雜交、免疫組化及啟動子螢光素酶報告實驗等方法，系統分析Sox9a和Sox9b在尼羅羅非魚性腺分化與發育中的功能，重點探究Sox9a和Sox9b與性別分化相關基因（Dmrt1和Foxl2）及性激素合成關鍵酶基因（Cyp19a1a和11β-HSD）等分子間的相互作用關係。相關研究結果有助於揭示Sox9在魚性腺分化與發育調控中的功能和信號傳導機制。

結題摘要

Sox基因家族是動物特有的一類包含高遷移率族盒（HMG-box）結構域的轉錄因子，目前關於羅非魚Sox基因的研究報導非常少。我們首先利用Sox蛋白較保守的HMG-box結構域對羅非魚基因組序列及相關的預測基因集進行BLAST同源性檢索分析，共鑑定獲得27個Sox基因。比較基因組學分析發現，羅非魚等硬骨魚的部分Sox基因伴隨全基因組複製而發生複製擴張，其中哺乳動物雄性性別決定與分化相關Sox9基因的同源基因在羅非魚中有Sox9a和Sox9b兩個拷貝。表達譜分析發現，Sox9a基因在羅非魚發育早期（孵化後5天和30天）的精巢和卵巢中都高表達，Sox9b在羅非魚發育早後期（孵化後30天至180天）的精巢中高表達。基於TALEN基因敲除的功能分析發現，Sox9a的敲除突變不僅可導致羅非魚精巢中的精原細胞減少和體細胞增生等，還可影響卵巢生殖細胞的存活，使卵巢Cyp19a1a和Cyp11b2的表達水平下降；Sox9b的敲除突變可能導致羅非魚胚胎期致死。鑒於羅非魚Sox9b主要在精巢發育的後期高表達，我們進一步克隆了Sox9b的啟動子，並以此為基礎，綜合套用螢光素酶報告基因實驗、凝膠阻滯實驗（EMSA）和免疫共沉澱實驗（ChIP）分析了Sox9b基因轉錄的調控機制。結果表明，羅非魚精巢特異表達的Dmrt1對Sox9b的轉錄具有正調控作用，而且這種調控作用是通過Dmrt1直接識別結合Sox9b啟動子的兩個順式作用元件（CRE）來實現的。這些創新性發現為解析Sox9在羅非魚性腺分化發育中的作用奠定了關鍵基礎，也為闡釋羅非魚生殖發育與性別分化分子調控機制提供了新的理論支撐。