胆固醇侧链裂解酶Cyp11a1在尼罗罗非鱼中的表达及功能研究
发布时间：2021-03-08 01:27
类固醇激素包括皮质激素和性类固醇激素,是脊椎动物重要的内分泌调节因子。cyp11a1编码的胆固醇侧链裂解酶催化所有类固醇激素共同前体孕烯醇酮的合成,对脊椎动物类固醇激素的合成至关重要。尼罗罗非鱼（Oreochromis niloticus）的基因组序列已经公开,具有单性鱼苗,个体较大,便于取血,且能通过基因编辑进行缺失功能研究,是研究鱼类内分泌的良好模型。本研究分离了尼罗罗非鱼及其它脊椎动物的cyp11a1基因,分析了cyp11a1在尼罗罗非鱼成鱼各组织及性腺发育各时期的表达模式和细胞类型,通过CRISPR/Cas9基因编辑技术建立罗非鱼cyp11a1突变系,并借助cyp11a1突变模型对皮质激素和性类固醇激素在罗非鱼个体存活和性别分化及配子发生中的作用进行了探讨。具体研究结果如下:1)尼罗罗非鱼及其它脊椎动物cyp11a1基因的分离。从尼罗罗非鱼基因组中分离了cyp11a1基因,并以罗非鱼cyp11a1的ORF序列为检索序列,通过blastn从NCBI中分离了人、鸡、中华软骨龟、爪蟾、腔棘鱼、斑点雀鳝、东方鲀、青鳉和斑马鱼等脊椎动物的cyp11a1基因。结果表明,除斑马鱼外,其它脊椎...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
类固醇合成通路（Tokarzetal.,2015）
文献综述7勒氏管（中肾旁管），以及未分化的性腺，此时的胚胎并无实质性的雌雄差异（McLaren,1988）。在小鼠的胚胎期第11.5天，如果胚胎遗传性别为XY，小鼠Y染色体上性别决定基因Sry便会开始表达，进而启动下游雄性通路相关基因如Sox9、Dmrt1等基因在性腺支持细胞中的表达，原始性腺分化为精巢（Koopmanetal.,1991;diClementeandBelville,2006;Huangetal.,2017）。紧接着，精巢Leydig细胞分泌雄激素诱导沃尔夫氏管发育为雄性输精管、附睾和精囊。同时，精巢支持细胞分泌抗缪勒氏激素（Anti-Mullerianhormone,AMH）使缪勒氏管退化（Huangetal.,2017;ShawandRenfree,2014）。如果胚胎遗传性别为XX，则没有Sry的表达，雌性通路相关基因如foxl2、Wnt/-catenin基因开始表达，原始性腺分化为卵巢，沃尔夫氏管逐步退化，缪勒氏管发育为输卵管、子宫等（图2）（diClementeandBelville,2006;Wilhelmetal.,2006;Cunhaetal.,2018）。图2哺乳动物附属生殖管道的分化（Wilhelmetal.,2006）在哺乳性别分化之前，性腺具有双向潜能，胚胎同时有用两套生殖管道：沃尔夫氏管和缪勒氏管。雄性胚胎性腺分化后，睾丸分泌的睾酮可以促进沃尔夫氏管分化为雄性生殖管道；在雌性胚胎中，由于缺少睾酮，沃尔夫氏管退化，缪勒氏管发育为雌雄生殖管道。Figure2.Differentiationofthemammalianmaleinternalgenitaltract(Wilhelmetal.,2006)Beforesexualdifferentiation,bothmaleandfemaleembryoshavebipotentialgonads,astheypossessbothWolffianandMüllerianducts.Inmales,testosteronepromotesWolffianductdifferentiationintothemalereproductivetract;anti-Müllerianhormone(AMH)eliminatestheMüllerianducts.Infemales,intheabsenceofmale
文献综述9虹鳟中的研究结果一致。最近的研究表明，突变斑马鱼和尼罗罗非鱼的雌激素合成酶编码基因cyp19a1a可以导致由雌向雄鱼的性逆转，而添加雌激素可以回救这种性逆转（图3）（Lauetal.,2016;Yinetal.,2017;Zhangetal.,2017;Lietal.,2019）。以上研究表明雌激素在鱼类性别分化过程中占主导地位。图3雌激素对卵巢分化和维持很重要（Lietal.,2019）dah，孵化后天数；PGC，原始生殖细胞；BV，血管；OC，卵母细胞；G，颗粒细胞；OG，卵原细胞；I，间质细胞；OCA，卵巢腔；T，鞘膜细胞；ED，输出精管；SG，精原细胞；SS，精母细胞；SP，精子；PS，初级精母细胞；L，莱氏细胞；S，支持细胞。.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.尽管雄激素在鱼类性别分化中作用存在争议，其对雄性精巢发育及雄性性征的维持具有重要作用。在罗非鱼中，雌激素处理可以较容易地诱导未分化的精巢向卵巢发生性逆转，但很难诱导已分化的精巢发生性逆转。进一步研究发现在雌激素处理的同时加入雄激素的抑制剂可以比较容易地诱导已分化的精巢发生性逆转（Shietal.,2017）。这表明雄激素对于尼罗罗非鱼雄性精巢的维持十分重要。
【参考文献】：
期刊论文
[1]小鼠性别决定过程中性腺体细胞分化的调控[J]. 岑常活,陈敏,姜璘,侯晓晖,高飞. 生理学报. 2020(01)
[2]长吻鮠精巢及精子结构的研究[J]. 张耀光,罗泉笙,钟明超. 水生生物学报. 1993(03)
博士论文
[1]翻译延伸因子eEF1A1b和42Sp50在罗非鱼配子发生中的功能研究[D]. 陈锦霖.西南大学 2018
[2]Gsdf和Wt1在罗非鱼性别分化和性腺发育中的功能研究[D]. 江东能.西南大学 2016
硕士论文
[1]DNA甲基化酶家族生物信息学分析及其在尼罗罗非鱼中的表达和功能初探[D]. 王飞龙.西南大学 2019
[2]tsp1突变对尼罗罗非鱼配子发生的影响[D]. 马赫.西南大学 2018
本文编号：3070166
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
类固醇合成通路（Tokarzetal.,2015）
文献综述7勒氏管（中肾旁管），以及未分化的性腺，此时的胚胎并无实质性的雌雄差异（McLaren,1988）。在小鼠的胚胎期第11.5天，如果胚胎遗传性别为XY，小鼠Y染色体上性别决定基因Sry便会开始表达，进而启动下游雄性通路相关基因如Sox9、Dmrt1等基因在性腺支持细胞中的表达，原始性腺分化为精巢（Koopmanetal.,1991;diClementeandBelville,2006;Huangetal.,2017）。紧接着，精巢Leydig细胞分泌雄激素诱导沃尔夫氏管发育为雄性输精管、附睾和精囊。同时，精巢支持细胞分泌抗缪勒氏激素（Anti-Mullerianhormone,AMH）使缪勒氏管退化（Huangetal.,2017;ShawandRenfree,2014）。如果胚胎遗传性别为XX，则没有Sry的表达，雌性通路相关基因如foxl2、Wnt/-catenin基因开始表达，原始性腺分化为卵巢，沃尔夫氏管逐步退化，缪勒氏管发育为输卵管、子宫等（图2）（diClementeandBelville,2006;Wilhelmetal.,2006;Cunhaetal.,2018）。图2哺乳动物附属生殖管道的分化（Wilhelmetal.,2006）在哺乳性别分化之前，性腺具有双向潜能，胚胎同时有用两套生殖管道：沃尔夫氏管和缪勒氏管。雄性胚胎性腺分化后，睾丸分泌的睾酮可以促进沃尔夫氏管分化为雄性生殖管道；在雌性胚胎中，由于缺少睾酮，沃尔夫氏管退化，缪勒氏管发育为雌雄生殖管道。Figure2.Differentiationofthemammalianmaleinternalgenitaltract(Wilhelmetal.,2006)Beforesexualdifferentiation,bothmaleandfemaleembryoshavebipotentialgonads,astheypossessbothWolffianandMüllerianducts.Inmales,testosteronepromotesWolffianductdifferentiationintothemalereproductivetract;anti-Müllerianhormone(AMH)eliminatestheMüllerianducts.Infemales,intheabsenceofmale
文献综述9虹鳟中的研究结果一致。最近的研究表明，突变斑马鱼和尼罗罗非鱼的雌激素合成酶编码基因cyp19a1a可以导致由雌向雄鱼的性逆转，而添加雌激素可以回救这种性逆转（图3）（Lauetal.,2016;Yinetal.,2017;Zhangetal.,2017;Lietal.,2019）。以上研究表明雌激素在鱼类性别分化过程中占主导地位。图3雌激素对卵巢分化和维持很重要（Lietal.,2019）dah，孵化后天数；PGC，原始生殖细胞；BV，血管；OC，卵母细胞；G，颗粒细胞；OG，卵原细胞；I，间质细胞；OCA，卵巢腔；T，鞘膜细胞；ED，输出精管；SG，精原细胞；SS，精母细胞；SP，精子；PS，初级精母细胞；L，莱氏细胞；S，支持细胞。.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.尽管雄激素在鱼类性别分化中作用存在争议，其对雄性精巢发育及雄性性征的维持具有重要作用。在罗非鱼中，雌激素处理可以较容易地诱导未分化的精巢向卵巢发生性逆转，但很难诱导已分化的精巢发生性逆转。进一步研究发现在雌激素处理的同时加入雄激素的抑制剂可以比较容易地诱导已分化的精巢发生性逆转（Shietal.,2017）。这表明雄激素对于尼罗罗非鱼雄性精巢的维持十分重要。
【参考文献】：
期刊论文
[1]小鼠性别决定过程中性腺体细胞分化的调控[J]. 岑常活,陈敏,姜璘,侯晓晖,高飞. 生理学报. 2020(01)
[2]长吻鮠精巢及精子结构的研究[J]. 张耀光,罗泉笙,钟明超. 水生生物学报. 1993(03)
博士论文
[1]翻译延伸因子eEF1A1b和42Sp50在罗非鱼配子发生中的功能研究[D]. 陈锦霖.西南大学 2018
[2]Gsdf和Wt1在罗非鱼性别分化和性腺发育中的功能研究[D]. 江东能.西南大学 2016
硕士论文
[1]DNA甲基化酶家族生物信息学分析及其在尼罗罗非鱼中的表达和功能初探[D]. 王飞龙.西南大学 2019
[2]tsp1突变对尼罗罗非鱼配子发生的影响[D]. 马赫.西南大学 2018
本文编号：3070166
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