半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)Sox基因家族生物信息学分析

Sox(SRY-related HMG-box)基因家族是在动物体内发现的一类编码转录因子的基因家族,广泛参与了动物生长发育、理化反应,特别是性别决定和分化等过程。本研究采用生物信息学方法,利用Sox基因高度保守的HMG-box区序列作为种子序列,检索半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)基因组注释的蛋白数据库,共鉴定分离出23个Sox基因。并在全基因组水平对半滑舌鳎Sox基因家族进行了保守结构域序列、进化、基因结构、染色体定位及基因表达模式的系统分析。结果显示,通过保守结构域分析发现了半滑舌鳎Sox基因家族除Cse Sox32外,皆存在一段9个氨基酸残基(RPMNAFMVW)的高度保守基序;结合保守结构域及进化分析,所有半滑舌鳎Sox基因被分为B1、B2、C、D、E、F和K共7个亚族,且不同的亚族在进化上存在种间趋同性和种内特异性;基因结构分析将半滑舌鳎Sox基因分为两大类,即单外显子类和多外显子类;而染色体定位分析则显示,Sox基因在染色体上散乱分布,不存在集簇现象;不同类型性腺及幼鱼变态前后的Sox基因家族表达谱显示,半滑舌鳎Sox基因具有不同的组织表达模式,表明其在性别分化、性腺发育及早期幼鱼发育过程中可能发挥了重要作用。本研究对于今后半滑舌鳎Sox基因家族深入的功能验证及分子作用机制研究具有重要的意义,也为日益丰富的水产基因组资源的挖掘利用提供了参考。     

半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)Sox基因家族生物信息学分析

Sox(SRY-related HMG-box)基因家族是在动物体内发现的一类编码转录因子的基因家族,广泛参与了动物生长发育、理化反应,特别是性别决定和分化等过程.本研究采用生物信息学方法,利用Sox基因高度保守的HMG-box区序列作为种子序列,检索半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)基因组注释的蛋白数据库,共鉴定分离出23个Sox基因.并在全基因组水平对半滑舌鳎Sox基因家族进行了保守结构域序列、进化、基因结构、染色体定位及基因表达模式的系统分析.结果显示,通过保守结构域分析发现了半滑舌鳎Sox基因家族除CseSox32外,皆存在一段9个氨基酸残基(RPMNAFMVW)的高度保守基序;结合保守结构域及进化分析,所有半滑舌鳎Sox基因被分为B1、B2、C、D、E、F和K共7个亚族,且不同的亚族在进化上存在种间趋同性和种内特异性;基因结构分析将半滑舌鳎Sox基因分为两大类,即单外显子类和多外显子类;而染色体定位分析则显示,Sox基因在染色体上散乱分布,不存在集簇现象;不同类型性腺及幼鱼变态前后的Sox基因家族表达谱显示,半滑舌鳎Sox基因具有不同的组织表达模式,表明其在性别分化、性腺发育及早期幼鱼发育过程中可能发挥了重要作用.本研究对于今后半滑舌鳎Sox基因家族深入的功能验证及分子作用机制研究具有重要的意义,也为日益丰富的水产基因组资源的挖掘利用提供了参考.     

罗氐沼虾3个Dmrt基因的序列分析

Dmrt基因家族是一个与性别决定相关的基因家族。迄今，已在鱼类、爬行类、鸟类、哺乳类等高等动物中检测到了Dmrt基因的存在。为了进一步探讨该家族在系统进化中的保守性，本研究采用简并PCR技术，扩增了罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)Dmrt基因的DM结构域。经序列分析，获得了Dmrt基因家族的3个成员，其编码序列分别与人DMRT2、DMRT3、DMRT14基因DM结构域编码序列的相似性分别为93％、80％和95％，根据罗氏沼虾的拉丁名分别命名为MrDmrt2、MrDmrt3、MrDmrt4。与其他动物相关的Dmrt基因进行聚类分析，结果表明，不同进化地位动物的Dmrt基因DM域编码序列存在高度的同源性，显示Dmrt基因在系统进化上高度保守，序列上的相似性可能暗示着它们在功能上的保守性。     

罗非鱼性别决定和分化机制的研究进展

罗非鱼染色体遗传型性别决定机制(Chromosomal genetic sex deterruination,GSD)的研究歼展较早,目前利用种间杂交的方法得到全雄罗非鱼在生产上已广泛应用,而对影响罗非鱼性别决定的环境因素研究开展较晚.研究证实罗非鱼确实存在温度依赖型性别决定机制(Temperature-dependent sex determination,TSD),而且这种温度依赖型性别决定机制只出现在性别发育的某一特定时期.近年来,研究者们开始尝试用分子生物学手段来研究罗非鱼性别决定及分化机制,寻找影响性别决定的基因位点、研究位点之间的相互关系及其相互作用,以及外界因素是如何通过调控性别决定位点来影响鱼类性别分化的等.目前研究的主要功能基因有DMRT基因家族、DAX1、SHP、AMH、oP450arom等.最新研究结果表明,tDMRT1,可作为尼罗罗非鱼精巢分化的分子标记.[中国水产科学,2009,16(1):139-145]     

鱼类性别决定的遗传基础研究概况

动物从受精卵发育到具有不同性别特征的个体是一个奇妙而又严谨的过程,是人类长期以来试图揭示的自然现象。上世纪90年代初在人类Y染色体上发现了性别决定基因SRY[1],进而发现了一个新的Sox基因家族[2]。上述基因的发现,促进了以哺乳类为代表的动物性别决定和分化机制研究。由于鱼类在脊椎动物中的特殊进化地位、庞大的种类数量以及显著的社会经济价值,鱼类的性别决定研究一直受到遗传和发育学者的重视。尽管离最终阐明鱼类性别决定的机制还有距离,但近20多年来鱼类性别决定的遗传基础研究已取得不少重要进展。本文试图根据现有文献资料,…     

栉孔扇贝Dmrt1的分子鉴定及表达模式分析

DMRT1是DMRT家族重要成员之一，主要参与动物性别决定和分化调控，但在不同动物中其表达和功能调控作用存在差异。本研究采用生物信息学方法分析了栉孔扇贝（Chlamys farreri）Dmrt1的序列特征，采用半定量RT-PCR技术确定了其mRNA在成体性腺、闭壳肌、外套膜、鳃和肾等组织中的分布，定量RT-PCR和原位杂交技术揭示了Dmrt1 mRNA在性腺中的时空表达特征。结果显示：栉孔扇贝Dmrt1序列中含有DMRT家族保守的DM结构域；其mRNA仅在栉孔扇贝性腺中表达，在精巢中的表达明显高于卵巢，并且以生长期精巢的表达水平最高；原位杂交检测Dmrt1阳性信号主要定位于生殖细胞的细胞质中。研究结果表明，Dmrt1在栉孔扇贝性腺中的表达特征与大部分动物性腺中的表达特征基本一致，推测其可能参与性别分化和精巢发育的功能调节。     

水产动物性别控制研究和实践

水产动物由于其性别控制的某些特点,其做为遗传学理论研究的对象及在育种实践中的价值具有广泛意义。实验表明,应用染色体工程、细胞工程以及生理生化的一些技术手段,可以达到水产动物性别定向控制的目标。关于水产动物的遗传育种,国内外有许多详尽的评述,本文将包括多倍体育种等做为不育苗种发生的技术一并列入,就国内外水产动物性别控制研究和实践进行专题论述。     

河川沙塘鳢DMRT1基因的克隆及其表达分析

以河川沙塘鳢(Odontobutis potamophila)为研究对象,采用c DNA末端快速扩增(RACE)技术对DMRT1的全长基因进行了克隆,并利用生物信息学技术分析其结构和功能;采用实时荧光定量PCR(qRTPCR)技术检测了河川沙塘鳢DMRT1基因在8种组织(鳃、肠、心、肌肉、脑、肝、脾、性腺)、胚胎发育的8个时期(受精卵期、桑椹胚期、原肠胚期、神经胚期、体节期、口裂期、出膜后1 d和出膜后3 d)以及性腺发育的4个时期(Ⅰ~Ⅳ期)中的表达变化。结果表明,河川沙塘鳢DMRT1基因c DNA序列的全长为2025 bp,编码297个氨基酸,其中包括894 bp的开放阅读框(ORF),73 bp的5'非编码区和1058 bp的3'非编码区。与已知物种的氨基酸序列比对后发现,河川沙塘鳢DMRT1的氨基酸序列与军曹鱼(Rachycentron canadum)、欧洲鲈鱼(Dicentrarchus labrax)的同源性最高。DMRT1基因在河川沙塘鳢的精巢组织大量表达,而在卵巢、肌肉、心以及肝4种组织中表达较少,在其它组织中几乎不表达; DMRT1基因在胚胎发育的各个时期都有表达,在原肠期的表达量最高;此外,DMRT1基因表达量在精巢发育的不同时期呈先下降后上升的趋势,在精子成熟期(Ⅳ期)达到最大值,而在卵巢发育的不同时期表达量较少且表达强度差异不明显,因而推测河川沙塘鳢DMRT1基因与精巢的发生和功能的维持有关。研究结果为解析河川沙塘鳢DMRT1基因的功能及其性别决定机制提供了基础资料,也为开展河川沙塘鳢单性育种奠定了基础。     

乙醇梭菌蛋白在水产饲料中的应用研究进展

我国作为最大的鱼粉进口国,鱼粉缺乏问题限制了我国水产养殖业的可持续发展,亟须寻求新型蛋白质源。目前在水产养殖中主要采用3类蛋白质源替代鱼粉,分别为动物蛋白源(鸡肉粉、羽毛粉、肉骨粉等)、植物蛋白源(豆粕、棉粕、花生粕等)和单细胞蛋白源(酵母蛋白、细菌蛋白等)。抗营养因子水平较低的非动物性饲料蛋白如酵母粉、藻类蛋白、细菌类蛋白等单细胞蛋白是水产饲料研究的重要方向(Kiron V等,2016;Pongpet J等,2016),在经济效益和可持续发展上具有重要意义。     

鱼类性别调控机制研究方面取得重大突破

<正>中国水产科学研究院黄海水产研究所陈松林研究员等联合深圳华大基因研究院、德国维尔茨堡大学、法国农业科学研究院和新加坡国立大学等单位组建的国际合作研究团队,在半滑舌鳎性染色体起源和性别决定机制研究方面取得突破性进展。国际生物学领域《Nature Genetics》期刊在线发表了相关研究成果。脊椎动物性染色体的起源和进化一直是生物学界的研究热点,半滑舌鳎的性别决定类型为ZW/ZZ型,雌性具有巨大的异形性染色体(W染色体)。