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中國水產(chǎn)科學(xué)研究院長江所在雌雄同體魚類(黃鱔)性別分化的表觀遺傳研究方面取得新進(jìn)展

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2023-01-07 00:02:23    來源:云推B2B網(wǎng)    作者:云推小編    瀏覽次數(shù):345    評(píng)論:0
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中國水產(chǎn)科學(xué)研究院鰱鱔遺傳育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)通過對(duì)全基因組水平染色質(zhì)可及性與DNA甲基化圖譜分析,發(fā)現(xiàn)在黃鱔性腺發(fā)育的關(guān)鍵階段,DNA甲基化作為關(guān)鍵的表觀修飾手段調(diào)控黃鱔性腺發(fā)育。

  中國水產(chǎn)科學(xué)研究院鰱鱔遺傳育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)通過對(duì)全基因組水平染色質(zhì)可及性與DNA甲基化圖譜分析,發(fā)現(xiàn)在黃鱔性腺發(fā)育的關(guān)鍵階段,DNA甲基化作為關(guān)鍵的表觀修飾手段調(diào)控黃鱔性腺發(fā)育。近日,研究成果以《Integrated chromatin accessibility and DNA methylation analysis to reveal the critical epigenetic modification and regulatory mechanism in gonadal differentiation of the sequentially hermaphroditic fish, Monopterus albus》為題,在國際性別研究知名期刊《Biology of Sex Differences》(Q1,IF=8.81)發(fā)表。論文第一作者為胡喬木副研究員,李忠研究員為論文的通訊作者,長江水產(chǎn)研究所為該論文第一單位。     黃鱔(Monopterus albus)是我國重要的淡水經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖魚類,年產(chǎn)值近300億元;為典型的雌雄同體魚類,具有先雌后雄的性腺分化特征,因此是研究性別分化表觀遺傳學(xué)的理想模型。此外,黃鱔雌性階段體型較小,懷卵量低,制約了黃鱔苗種產(chǎn)量等產(chǎn)業(yè)重大問題。基于以上原因,開展黃鱔性別分化機(jī)制的研究不僅具有重要科學(xué)價(jià)值和理論意義,而且對(duì)探索開發(fā)性逆轉(zhuǎn)表觀遺傳分子標(biāo)記,篩選鑒定天然未反轉(zhuǎn)黃鱔,建立延遲黃鱔性逆轉(zhuǎn)的方法,解析黃鱔性逆轉(zhuǎn)遺傳機(jī)制,創(chuàng)制高產(chǎn)優(yōu)良種質(zhì)具有重要的應(yīng)用價(jià)值。     團(tuán)隊(duì)利用高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)黃鱔性腺分化關(guān)鍵期(雌,間,雄)進(jìn)行染色質(zhì)可及性及全基因組甲基化測(cè)序,聯(lián)合各組學(xué)數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)性腺發(fā)育過程中甲基化呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)變化,與基因表達(dá)關(guān)系緊密,并呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)性;在對(duì)差異基因進(jìn)行表達(dá)模式分析時(shí),發(fā)現(xiàn)903個(gè)基因的表達(dá)模式符合性逆轉(zhuǎn)基因的表達(dá)特征,對(duì)這些基因啟動(dòng)子區(qū)進(jìn)行甲基化分析,發(fā)現(xiàn)這些基因的啟動(dòng)子甲基化與基因表達(dá)呈負(fù)相關(guān)性;然而染色質(zhì)可及性與性腺發(fā)育及基因表達(dá)關(guān)系并非緊密。因此推測(cè)DNA甲基化在黃鱔性腺發(fā)育過程關(guān)鍵期發(fā)揮重要調(diào)控作用。結(jié)合多組學(xué)分析,發(fā)現(xiàn)在903個(gè)基因中,甲基化發(fā)揮主導(dǎo)作用的有63個(gè),對(duì)其中11個(gè)進(jìn)行染色質(zhì)可及性及DNA甲基化分析,發(fā)現(xiàn)繁殖相關(guān)基因plastin-2在表達(dá)與甲基化關(guān)系最為密切。通過BSP測(cè)序技術(shù),分析plastin-2基因啟動(dòng)子在黃鱔發(fā)育關(guān)鍵期(雌,間,雄)性腺,性反轉(zhuǎn)性腺以及去甲基化的性腺細(xì)胞中的甲基化模式變化,發(fā)現(xiàn)plastin-2基因啟動(dòng)子的甲基化調(diào)控基因表達(dá)。此外,通過雙熒光素酶實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)性別相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子Dmrt1與Foxl2能通過結(jié)合plastin-2基因啟動(dòng)子區(qū)調(diào)控plastin-2基因表達(dá)。     該研究得到中國水產(chǎn)科學(xué)研究院鰱鱔遺傳育種創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)、中國水產(chǎn)科學(xué)研究院基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)等項(xiàng)目資助。研究論文全文下載地址為:https://doi.org/10.1186/s13293-022-00484-6。
 
(文/云推小編)
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