翘嘴鲌Sox9基因的克隆及CpG岛甲基化与基因表达的关系

摘要

为了揭示翘嘴鲌(Culter alburnus)性别决定与分化的作用机制,进而更好地发展性别控制育种技术,研究重点分析了Sox9基因在翘嘴鲌性腺分化过程中的作用.通过RT-PCR和RACE方法获得了翘嘴鲌2个旁系同源基因Sox9a和Sox9b的cDNA序列:Sox9a全长1642 bp,编码458个氨基酸;Sox9b全长1673 bp,编码456个氨基酸.序列分析表明两者相似度达到73.95％,编码HMG盒区域极其保守.蛋白质次级结构预测显示Sox9a和Sox9b除了保守的HMG盒结构域外,还存在2个核定位信号;两者的三维结构都存在多个螺旋结构.系统进化树分析发现翘嘴鲌Sox9a与罗非鱼关系最近,但Sox9b形成单独的一支.利用实时荧光定量PCR技术分析了翘嘴鲌Sox9a和Sox9b基因在各成体组织中的表达水平,结果显示Sox9a在脑和精巢中表达量最高,其次是肌肉、鳍条、眼睛和卵巢,在肾脏、脾脏、肝脏中相对较低;Sox9b只在脑、鳍条、眼睛和精巢中检测到一定水平的表达.通过重亚硫酸氢盐DNA测序方法分析了翘嘴鲌性腺组织Sox9a启动子CpG岛甲基化修饰模式,结果显示在精巢中CG位点几乎不发生甲基化,然而卵巢中的甲基化程度非常高.这些结果表明启动子CpG甲基化可以调控Sox9a的性别异形表达,表观遗传修饰在翘嘴鲌性腺发育过程中可能具有重要的生物学功能.