近日,中國水產(chǎn)科學(xué)研究院長江水產(chǎn)研究所魚類生殖細胞發(fā)育研究團隊在中華鱘生殖細胞標記基因方面的研究取得重要進展,鑒定了DAZ(deleted in Azoospermia)基因家族成員boule和dazl,揭示了它們在中華鱘生殖細胞發(fā)育過程中的表達特征,為解析中華鱘生殖細胞的發(fā)育過程及鑒定、分離和培養(yǎng)生殖細胞提供了基礎(chǔ)。
國家一級重點保護動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、污染等人類活動的影響,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體變小、雌雄不同步成熟等困難。更嚴峻的是,2014年底,水科院長江所、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該物種的保護。
目前,生殖細胞移植被認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。生殖細胞的鑒定、分離、培養(yǎng)和保存是進行細胞移植研究的基礎(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)水平揭示了它們在精子和卵子形成過程中的動態(tài)表達特征。在精子形成過程中,boule mRNA和蛋白的表達量逐漸減少,而dazl mRNA在次級精母細胞中表達量增加,隨后降低;Dazl蛋白僅在精原細胞和精母細胞中表達。在卵子發(fā)育初期,boule和dazl mRNA在卵原細胞中的表達量較低,在初級卵母細胞中大量表達,而它們對應(yīng)的蛋白在卵原細胞和初級卵母細胞中大量表達。同時,通過Dazl與MitoTracker共定位研究發(fā)現(xiàn),在初級卵母細胞中,Dazl蛋白的表達區(qū)域與線粒體云有部分重疊。另一方面,該研究從進化的角度,推測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。
該研究得到了國家自然科學(xué)基金、基本科研業(yè)務(wù)費等項目的資助,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:中國水產(chǎn)科學(xué)研究院長江水產(chǎn)研究所