膽固醇側(cè)鏈裂解酶Cyp11a1在尼羅羅非魚中的表達(dá)及功能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-08 01:27
類固醇激素包括皮質(zhì)激素和性類固醇激素,是脊椎動(dòng)物重要的內(nèi)分泌調(diào)節(jié)因子。cyp11a1編碼的膽固醇側(cè)鏈裂解酶催化所有類固醇激素共同前體孕烯醇酮的合成,對(duì)脊椎動(dòng)物類固醇激素的合成至關(guān)重要。尼羅羅非魚(Oreochromis niloticus)的基因組序列已經(jīng)公開,具有單性魚苗,個(gè)體較大,便于取血,且能通過基因編輯進(jìn)行缺失功能研究,是研究魚類內(nèi)分泌的良好模型。本研究分離了尼羅羅非魚及其它脊椎動(dòng)物的cyp11a1基因,分析了cyp11a1在尼羅羅非魚成魚各組織及性腺發(fā)育各時(shí)期的表達(dá)模式和細(xì)胞類型,通過CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)建立羅非魚cyp11a1突變系,并借助cyp11a1突變模型對(duì)皮質(zhì)激素和性類固醇激素在羅非魚個(gè)體存活和性別分化及配子發(fā)生中的作用進(jìn)行了探討。具體研究結(jié)果如下:1)尼羅羅非魚及其它脊椎動(dòng)物cyp11a1基因的分離。從尼羅羅非魚基因組中分離了cyp11a1基因,并以羅非魚cyp11a1的ORF序列為檢索序列,通過blastn從NCBI中分離了人、雞、中華軟骨龜、爪蟾、腔棘魚、斑點(diǎn)雀鱔、東方鲀、青鳉和斑馬魚等脊椎動(dòng)物的cyp11a1基因。結(jié)果表明,除斑馬魚外,其它脊椎...
【文章來(lái)源】:西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
類固醇合成通路(Tokarzetal.,2015)
文獻(xiàn)綜述7勒氏管(中腎旁管),以及未分化的性腺,此時(shí)的胚胎并無(wú)實(shí)質(zhì)性的雌雄差異(McLaren,1988)。在小鼠的胚胎期第11.5天,如果胚胎遺傳性別為XY,小鼠Y染色體上性別決定基因Sry便會(huì)開始表達(dá),進(jìn)而啟動(dòng)下游雄性通路相關(guān)基因如Sox9、Dmrt1等基因在性腺支持細(xì)胞中的表達(dá),原始性腺分化為精巢(Koopmanetal.,1991;diClementeandBelville,2006;Huangetal.,2017)。緊接著,精巢Leydig細(xì)胞分泌雄激素誘導(dǎo)沃爾夫氏管發(fā)育為雄性輸精管、附睪和精囊。同時(shí),精巢支持細(xì)胞分泌抗繆勒氏激素(Anti-Mullerianhormone,AMH)使繆勒氏管退化(Huangetal.,2017;ShawandRenfree,2014)。如果胚胎遺傳性別為XX,則沒有Sry的表達(dá),雌性通路相關(guān)基因如foxl2、Wnt/-catenin基因開始表達(dá),原始性腺分化為卵巢,沃爾夫氏管逐步退化,繆勒氏管發(fā)育為輸卵管、子宮等(圖2)(diClementeandBelville,2006;Wilhelmetal.,2006;Cunhaetal.,2018)。圖2哺乳動(dòng)物附屬生殖管道的分化(Wilhelmetal.,2006)在哺乳性別分化之前,性腺具有雙向潛能,胚胎同時(shí)有用兩套生殖管道:沃爾夫氏管和繆勒氏管。雄性胚胎性腺分化后,睪丸分泌的睪酮可以促進(jìn)沃爾夫氏管分化為雄性生殖管道;在雌性胚胎中,由于缺少睪酮,沃爾夫氏管退化,繆勒氏管發(fā)育為雌雄生殖管道。Figure2.Differentiationofthemammalianmaleinternalgenitaltract(Wilhelmetal.,2006)Beforesexualdifferentiation,bothmaleandfemaleembryoshavebipotentialgonads,astheypossessbothWolffianandMüllerianducts.Inmales,testosteronepromotesWolffianductdifferentiationintothemalereproductivetract;anti-Müllerianhormone(AMH)eliminatestheMüllerianducts.Infemales,intheabsenceofmale
文獻(xiàn)綜述9虹鱒中的研究結(jié)果一致。最近的研究表明,突變斑馬魚和尼羅羅非魚的雌激素合成酶編碼基因cyp19a1a可以導(dǎo)致由雌向雄魚的性逆轉(zhuǎn),而添加雌激素可以回救這種性逆轉(zhuǎn)(圖3)(Lauetal.,2016;Yinetal.,2017;Zhangetal.,2017;Lietal.,2019)。以上研究表明雌激素在魚類性別分化過程中占主導(dǎo)地位。圖3雌激素對(duì)卵巢分化和維持很重要(Lietal.,2019)dah,孵化后天數(shù);PGC,原始生殖細(xì)胞;BV,血管;OC,卵母細(xì)胞;G,顆粒細(xì)胞;OG,卵原細(xì)胞;I,間質(zhì)細(xì)胞;OCA,卵巢腔;T,鞘膜細(xì)胞;ED,輸出精管;SG,精原細(xì)胞;SS,精母細(xì)胞;SP,精子;PS,初級(jí)精母細(xì)胞;L,萊氏細(xì)胞;S,支持細(xì)胞。.Figure3Estrogenisessentialforovarydifferentiationandmaintenance(Lietal.,2019)dah,daysafterhatching.PGC,primordialgermcell.BV,bloodvessel.OC,oocyte.G,granulosacells.OG,oogonia.I,interstitalcells.OCA,ovarycavity.T,thecacells.ED,efferentduct.SG,spermatogonia.SS,spermatocyte.SP,sperm.PS,primaryspermatocyte.L,leydigcells.S,sertolicells.盡管雄激素在魚類性別分化中作用存在爭(zhēng)議,其對(duì)雄性精巢發(fā)育及雄性性征的維持具有重要作用。在羅非魚中,雌激素處理可以較容易地誘導(dǎo)未分化的精巢向卵巢發(fā)生性逆轉(zhuǎn),但很難誘導(dǎo)已分化的精巢發(fā)生性逆轉(zhuǎn)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)在雌激素處理的同時(shí)加入雄激素的抑制劑可以比較容易地誘導(dǎo)已分化的精巢發(fā)生性逆轉(zhuǎn)(Shietal.,2017)。這表明雄激素對(duì)于尼羅羅非魚雄性精巢的維持十分重要。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]小鼠性別決定過程中性腺體細(xì)胞分化的調(diào)控[J]. 岑;,陳敏,姜璘,侯曉暉,高飛. 生理學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]長(zhǎng)吻鮠精巢及精子結(jié)構(gòu)的研究[J]. 張耀光,羅泉笙,鐘明超. 水生生物學(xué)報(bào). 1993(03)
博士論文
[1]翻譯延伸因子eEF1A1b和42Sp50在羅非魚配子發(fā)生中的功能研究[D]. 陳錦霖.西南大學(xué) 2018
[2]Gsdf和Wt1在羅非魚性別分化和性腺發(fā)育中的功能研究[D]. 江東能.西南大學(xué) 2016
碩士論文
[1]DNA甲基化酶家族生物信息學(xué)分析及其在尼羅羅非魚中的表達(dá)和功能初探[D]. 王飛龍.西南大學(xué) 2019
[2]tsp1突變對(duì)尼羅羅非魚配子發(fā)生的影響[D]. 馬赫.西南大學(xué) 2018
本文編號(hào):3070166
【文章來(lái)源】:西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
類固醇合成通路(Tokarzetal.,2015)
文獻(xiàn)綜述7勒氏管(中腎旁管),以及未分化的性腺,此時(shí)的胚胎并無(wú)實(shí)質(zhì)性的雌雄差異(McLaren,1988)。在小鼠的胚胎期第11.5天,如果胚胎遺傳性別為XY,小鼠Y染色體上性別決定基因Sry便會(huì)開始表達(dá),進(jìn)而啟動(dòng)下游雄性通路相關(guān)基因如Sox9、Dmrt1等基因在性腺支持細(xì)胞中的表達(dá),原始性腺分化為精巢(Koopmanetal.,1991;diClementeandBelville,2006;Huangetal.,2017)。緊接著,精巢Leydig細(xì)胞分泌雄激素誘導(dǎo)沃爾夫氏管發(fā)育為雄性輸精管、附睪和精囊。同時(shí),精巢支持細(xì)胞分泌抗繆勒氏激素(Anti-Mullerianhormone,AMH)使繆勒氏管退化(Huangetal.,2017;ShawandRenfree,2014)。如果胚胎遺傳性別為XX,則沒有Sry的表達(dá),雌性通路相關(guān)基因如foxl2、Wnt/-catenin基因開始表達(dá),原始性腺分化為卵巢,沃爾夫氏管逐步退化,繆勒氏管發(fā)育為輸卵管、子宮等(圖2)(diClementeandBelville,2006;Wilhelmetal.,2006;Cunhaetal.,2018)。圖2哺乳動(dòng)物附屬生殖管道的分化(Wilhelmetal.,2006)在哺乳性別分化之前,性腺具有雙向潛能,胚胎同時(shí)有用兩套生殖管道:沃爾夫氏管和繆勒氏管。雄性胚胎性腺分化后,睪丸分泌的睪酮可以促進(jìn)沃爾夫氏管分化為雄性生殖管道;在雌性胚胎中,由于缺少睪酮,沃爾夫氏管退化,繆勒氏管發(fā)育為雌雄生殖管道。Figure2.Differentiationofthemammalianmaleinternalgenitaltract(Wilhelmetal.,2006)Beforesexualdifferentiation,bothmaleandfemaleembryoshavebipotentialgonads,astheypossessbothWolffianandMüllerianducts.Inmales,testosteronepromotesWolffianductdifferentiationintothemalereproductivetract;anti-Müllerianhormone(AMH)eliminatestheMüllerianducts.Infemales,intheabsenceofmale
文獻(xiàn)綜述9虹鱒中的研究結(jié)果一致。最近的研究表明,突變斑馬魚和尼羅羅非魚的雌激素合成酶編碼基因cyp19a1a可以導(dǎo)致由雌向雄魚的性逆轉(zhuǎn),而添加雌激素可以回救這種性逆轉(zhuǎn)(圖3)(Lauetal.,2016;Yinetal.,2017;Zhangetal.,2017;Lietal.,2019)。以上研究表明雌激素在魚類性別分化過程中占主導(dǎo)地位。圖3雌激素對(duì)卵巢分化和維持很重要(Lietal.,2019)dah,孵化后天數(shù);PGC,原始生殖細(xì)胞;BV,血管;OC,卵母細(xì)胞;G,顆粒細(xì)胞;OG,卵原細(xì)胞;I,間質(zhì)細(xì)胞;OCA,卵巢腔;T,鞘膜細(xì)胞;ED,輸出精管;SG,精原細(xì)胞;SS,精母細(xì)胞;SP,精子;PS,初級(jí)精母細(xì)胞;L,萊氏細(xì)胞;S,支持細(xì)胞。.Figure3Estrogenisessentialforovarydifferentiationandmaintenance(Lietal.,2019)dah,daysafterhatching.PGC,primordialgermcell.BV,bloodvessel.OC,oocyte.G,granulosacells.OG,oogonia.I,interstitalcells.OCA,ovarycavity.T,thecacells.ED,efferentduct.SG,spermatogonia.SS,spermatocyte.SP,sperm.PS,primaryspermatocyte.L,leydigcells.S,sertolicells.盡管雄激素在魚類性別分化中作用存在爭(zhēng)議,其對(duì)雄性精巢發(fā)育及雄性性征的維持具有重要作用。在羅非魚中,雌激素處理可以較容易地誘導(dǎo)未分化的精巢向卵巢發(fā)生性逆轉(zhuǎn),但很難誘導(dǎo)已分化的精巢發(fā)生性逆轉(zhuǎn)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)在雌激素處理的同時(shí)加入雄激素的抑制劑可以比較容易地誘導(dǎo)已分化的精巢發(fā)生性逆轉(zhuǎn)(Shietal.,2017)。這表明雄激素對(duì)于尼羅羅非魚雄性精巢的維持十分重要。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]小鼠性別決定過程中性腺體細(xì)胞分化的調(diào)控[J]. 岑;,陳敏,姜璘,侯曉暉,高飛. 生理學(xué)報(bào). 2020(01)
[2]長(zhǎng)吻鮠精巢及精子結(jié)構(gòu)的研究[J]. 張耀光,羅泉笙,鐘明超. 水生生物學(xué)報(bào). 1993(03)
博士論文
[1]翻譯延伸因子eEF1A1b和42Sp50在羅非魚配子發(fā)生中的功能研究[D]. 陳錦霖.西南大學(xué) 2018
[2]Gsdf和Wt1在羅非魚性別分化和性腺發(fā)育中的功能研究[D]. 江東能.西南大學(xué) 2016
碩士論文
[1]DNA甲基化酶家族生物信息學(xué)分析及其在尼羅羅非魚中的表達(dá)和功能初探[D]. 王飛龍.西南大學(xué) 2019
[2]tsp1突變對(duì)尼羅羅非魚配子發(fā)生的影響[D]. 馬赫.西南大學(xué) 2018
本文編號(hào):3070166
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