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尼罗罗非鱼GAA因子表达及其功能的初步研究.pdf 57页
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尼罗罗非鱼6A黝因子表达及其功能的
生物化学与分子生物学专业硕士研究生
王德寿教授
G触渔因子是一类具有保守锌指结构域的转录因子，GAlA家族成员具有2
锌指结构，并分别命名为氨基端(N)锌指和羧基端(C)锌指。GATA因子能结
合位于靶基因启动子和增强子部位上的一段共同核苷酸序列[T／A(GAl-A)～G】，因
而这类转录因子被命名为GAl隗转录因子。根据GAl队因子的基因结构和功能，
包括GArA4，5，6。哺乳动物的研究表明GATA家族对类固醇发生，性别决定和分
化等过程中有着不可或缺的作用。因此，本研究拟通过对尼罗罗非鱼不同时期性
腺的8个转录组分析并结合风湖-timePCR、原位杂交、启动子报告基因检测系统
等实验方法初步研究G么尉因子在尼罗罗非鱼性腺发育过程中的表达模式以及生
物学功能。
本研究采用生物信息学分析与转录组数据相结合的方法，以尼罗罗非鱼为研
究对象，分离获得了G么尉J，知，乃，3，彳，5，6，共7个GZ尉成员，其cDNA
的复制基因。对G么明家族各成员的基因结构分析发现G么刚J『嬲亚家族包含5
个外显子，G爿拗∥筛亚家族包含6个外显子。通过生物信息学分析，我们在已
公布了基因组序列的后口类非脊椎动物中只分离获得了G■尉，刀和G么砑钙6两
动物的祖先至少具有2个分别与G么翻J刀和G4尉钉6直系同源的G么尉基因；
在进化过程中，由于脊椎动物基因组复制而产生了新的GAlrA家族成员。除此之
两雨大掌硕士学位论文
线性分析表明在脊椎动物中G4翻2和6么翻3附近存在保守的共线性基因位点，
同样的G么朋5和G么烈6附近也存在保守的共线性基因位点。因此，我们推测
G么劢2与G么刚3以及G■拗5与G么尉6可能分别由一个祖先基因复制产生。
通过5，30，90和180dall(dayshatclli：ng，孵化后天数)尼罗罗非鱼性
腺转录组分析表明GArA家族7个成员均在5dall性腺表达，而且似刚乃，G么刚4
和G么明6在5dall凇性腺的表达水平明显高于在XY性腺的表达量；但是在30、
90和180dall的尼罗罗非鱼性腺转录组，除了G触rA6以外的其它G御队家族各
成员的表达量均开始下调。5．30dah为尼罗罗非鱼性别决定和分化的关键时期，
这暗示了GATA家族对尼罗罗非鱼性腺的早期发育起着重要的作用。鉴于G么刚4
对性别决定和分化有着重要作用，同时也为了进一步验证转录组数据的真实性，
PCR研究了G么以4在5、10、20、30、50、70dah尼罗罗
本研究采用Re甜．time
非鱼性腺的表达情况，结果基本与转录组数据吻合。原位杂交结果表明G么Ⅸ6
在雌、雄性腺的间质细胞中表达，而已有的研究表明G以明知、G么Ⅸ26和G么尉4
均在雌、雄性腺的间质细胞中表达，这表明GATA家族成员可能具有类似的细胞
表达模式。有趣的是，性别分化的重要基因彳此H以及类固醇合成酶基因，如
C即_f9、．SⅨR』和．刚尺2等均在性腺的间质细胞中表达，这暗示了GAlrA因子可
能与么朋日、CyP』勉J口、SⅨ月J7和S弘R2的表达相关。哺乳动物中的研究表明
选取了G御队4为研究对象，通过用启动子报告基因研究GATA4对彳删、
C，?』她J口、S刚RJ和5拗月2启动子的调控作用，结果表明G触噙4能激活么膨日
和S铂尺J的转录，抑制C即J9口J口的转录；但是对删五2却没有调控作用。彳^ZH
为雄性通路上的重要基因，而C冲J『9口J口是雌雄通路上的重要基因；GATA4对
彳此H和C阡』如J『口的调控方式也进一步说明了GATA4可能在雄性通路上起着重
要的作用。
综上所述，本研究从尼罗罗非鱼中分离获得了7个GATA转录因子，通过生
物信息学，转录组分析，原位杂交以及转录调控分析获得以下结论：1)脊椎动物
的GATA因子可能由原口动物共同祖先的2个G朋rA基因进化而来；2)G么Ⅸ2
与G么尉3以及G么砑5与G么纠6可能分别由同一个祖先基因进化产生；3)GATA4
能上调雄性相关基因4MH的表达，抑制雌雄通路相关基因C印J『鲍J『a的表达，从
而表明GATA4可能是雄性通路上的重要基因；
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