近日,中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院長(zhǎng)江水產(chǎn)研究所魚類生殖細(xì)胞發(fā)育研究團(tuán)隊(duì)在中華鱘生殖細(xì)胞標(biāo)記基因方面的研究取得重要進(jìn)展,鑒定了DAZ(deleted in Azoospermia)基因家族成員boule和dazl,揭示了它們?cè)谥腥A鱘生殖細(xì)胞發(fā)育過程中的表達(dá)特征,為解析中華鱘生殖細(xì)胞的發(fā)育過程及鑒定、分離和培養(yǎng)生殖細(xì)胞提供了基礎(chǔ)。
國(guó)家一級(jí)重點(diǎn)保護(hù)動(dòng)物中華鱘是大型溯河產(chǎn)卵洄游性魚類,由于水利工程興建、航運(yùn)、污染等人類活動(dòng)的影響,其自然種群資源量急劇下降,被列為IUCN極度瀕危物種。盡管我國(guó)現(xiàn)已突破中華鱘全人工繁殖,但繁殖規(guī)模有限,且面臨性成熟親本個(gè)體變小、雌雄不同步成熟等困難。更嚴(yán)峻的是,2014年底,水科院長(zhǎng)江所、中科院水生所和水利部水工程生態(tài)所聯(lián)合監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)中華鱘連續(xù)2年未自然繁殖,表明該物種自然種群面臨絕跡處境,迫切需要采取有效措施來加強(qiáng)該物種的保護(hù)。
目前,生殖細(xì)胞移植被認(rèn)為是一種可操作性高且周期短的方法,已在多種魚類中成功應(yīng)用。生殖細(xì)胞的鑒定、分離、培養(yǎng)和保存是進(jìn)行細(xì)胞移植研究的基礎(chǔ)。
該研究一方面從中華鱘性腺中分離鑒定了boule和dazl基因,從RNA和蛋白質(zhì)水平揭示了它們?cè)诰雍吐炎有纬蛇^程中的動(dòng)態(tài)表達(dá)特征。在精子形成過程中,boule mRNA和蛋白的表達(dá)量逐漸減少,而dazl mRNA在次級(jí)精母細(xì)胞中表達(dá)量增加,隨后降低;Dazl蛋白僅在精原細(xì)胞和精母細(xì)胞中表達(dá)。在卵子發(fā)育初期,boule和dazl mRNA在卵原細(xì)胞中的表達(dá)量較低,在初級(jí)卵母細(xì)胞中大量表達(dá),而它們對(duì)應(yīng)的蛋白在卵原細(xì)胞和初級(jí)卵母細(xì)胞中大量表達(dá)。同時(shí),通過Dazl與MitoTracker共定位研究發(fā)現(xiàn),在初級(jí)卵母細(xì)胞中,Dazl蛋白的表達(dá)區(qū)域與線粒體云有部分重疊。另一方面,該研究從進(jìn)化的角度,推測(cè)DAZ基因家族成員boule在軟骨魚類之后和腔棘魚之前發(fā)生復(fù)制產(chǎn)生了dazl,且boule在卵子形成的過程中起作用也是其最原始的功能。
該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)等項(xiàng)目的資助,相關(guān)研究成果以論文形式“Differential expression of fertility genes boule and dazl in Chinese sturgeon (Acipenser sinensis), a basal fish”在《細(xì)胞與組織研究》(Cell and Tissue Research)在線發(fā)表,鏈接地址為http://link.springer.com/article/10.1007/s00441-014-2095-2。
來源:中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院長(zhǎng)江水產(chǎn)研究所