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《性腺分化前龟的dmrt1基因的温度依赖性表达》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、性腺分化前龟的加"7基因的温度依赖性表达JaeR.Kettlewell,ChristopherS.Raymond,和DavidZarkower】生物化学、分子生物学和生物物理学研究生课程,明尼苏达大学,明尼阿波里斯市,明尼苏达州2遗传部,细胞生物学和发展,明尼苏达大学,明尼阿波里斯市,明尼苏达州摘要脊椎动物采取染色体遗传和非染色体遗传两种方法来决定其胚胎性别的改变。在爬行动物中,温度依赖性性别决定比较普遍。在性别分化前的关键时期,孵化温度可能通过改变温度控制决定因子的活力及表达,从而决定了其胚胎的性别
2、oDmrtl基因家族是一个在哺乳类和鸟类内与性别决定相关的发育基因家族,现在我们用龟鳖进行测试。在性别决定期间,在促雄性发育温DmrtlmRNA在生殖悄中的量较在促雌性温度下时多。Dmill是首个发现在性别决定期间具温度依赖性表达的基因,可能在爬行动物性分化进化中起到了重要作用。关键词:性别决定;Dmrtl;温度依赖性;睾丸;多耳彩龟;爬行动物;TSD温度依赖性性别决定广泛存在于爬行动物类群中,但在分子水平上的依据还不清楚。在胚胎发生阶段,性别决定的关键时期(Yntema,1979),对应不同的温度至
3、少有一种性别决定途径表现为不同活性。爬行动物性别决定具有很高的热敏性:在一些物种中,小于2°C的温度差异就足以实现性别从雌性向雄性的转变,反之亦然(Ferguson和Joanen,1982)。爬行动物里未发现Sry基因的同系物,但哺乳类的其他几个性别决定因子已经鉴定出来(Spotilaetal.,1998;Westernetal.,1999;Wibbelsetal.,1998)。在同系物的测定中,有报道称Sox9的表达具有温度敏感性(Moreno・Mendozaetal.,1999;Spotilaet
4、al.,1998;Westernetal.,1999),但这是在保证雌性或雄性性别分化完成之后才会发生。例如,在美洲短吻鳄中,自睾丸分化起到笫十天内,Sox9mRNA的表达量在雄性性腺开始升高,在这一阶段内,睾丸和卵巢会在形态学上产生明显的区别(Western刃%1999)。所以在Sox9发挥作用之前,至少存在…种和性别决定有关的温度依赖性介质。D/r〃基因在脊椎动物的性别进化,是一个相当古老的基因。在果蝇和线虫中(Erdman和Burtis,1993)andmab-3(Raymondetal./19
5、98),Dmrtl编码一段含有DM域的转录因子,编码的蛋白质通过锌指方式与特定的DNA序列相结合。在人类中,DMRT1地图中有一长9p24.3的染色体区间,这需要在睾丸发育中拷贝两次(Raymond刃也,1999b)□在老鼠和鸡中,Dmrtl性别分化之前在生殖悄中表达(Raymondetal.,1999a)。在有ZZ/ZW染色体性别决定的鸟类的早期生殖畴的发育中,Z染色体内Dmrtl基因的表达量,ZZ(雄性)较ZX(雌性)胚胎高(Raymond刃皿,1999a)。这里我们检测在红耳龟的性别分化的关键时
6、期DmrtlmRNA对温度依赖性。我们对基于序列高度保守的简并的人和老鼠或人和鸟之间的Dmrtl蛋白的寡核昔酸进行处理,通过RT-PCR阶段15和阶段17的生殖悄/中肾的RNA分离对应于T.scriptaDmrtl的cDNA片段。被这些引物所扩展的cDNA片段包含从DM域中部扩展到蛋白竣基末端Dmrtl序列以及3/4的基于人和老鼠的Dmrtl蛋白大小的预测的的编码序列,通过对DmHl序列的比对(图1),发现T.scripta蛋白与其他物种的Dmrtl很相似,尤其是短吻鳄(在两者的克隆里有94%相同)和
7、鸡(有78%相同)。变温实验表明,T.scripta和其他龟类的性别分化的热敏期大概是15天到19或20天(BullandVogt,1981;Pieau和Dorizzi,1981;Wibbelsetal.,1991),所以我们在这一时期对DmrtlmRNA的表达进行检测。在早期的老鼠的生殖悄和鸡的胚胎中DmrtlmRNA有所表达(Raymondetal.,1999a),并且我们在T.scripta的胚胎的生荊悄中发现了相似的表达(图2),在整个T.scripta的原位杂交过程中,26°C(促雄性发育)
8、和32°C(促雌性发育)温度孵化下的胚胎发育中的生殖lit和中肾复合物的探针表明DmrtlmRNA的表达发生在生殖Hi脊中。在26°C下时,其第17天(图2a)和第20天(图2b)在胚胎生殖悄中的表达量较高。在26°C下孵化的胚胎中尤其是在第17天也可检测到一些表达量。所以,在性别分化的热敏期内DmrtlmRNA的表达量在促雄性发育的温度下较高。因为检测到Dmrtl较低水平的表达我们无法确定在生殖悄中该细胞表达Dmrtlo我们对生殖畴/中肾复合物的RNA