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Myosin Va在中华绒螯蟹精子发生中参与顶体发生和细胞核形变

孙晓  
【摘要】:精子发生是由原始生殖细胞发育为单倍体精子的高度有序的过程,分为有丝分裂期、减数分裂期和精子形成期。中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)属于甲壳纲、十足目、短尾类,其精子形态独特,属于无鞭毛精子,细胞核呈杯状包裹在顶体外。Myosin V a是微丝依赖性的分子马达,在哺乳动物的精子形成中参与顶体形成和囊泡运输。鉴于中华绒螯蟹和哺乳动物精子形态的巨大差异,本研究旨在探索myosin V a在中华绒螯蟹精子发生中的作用。 我们在中华绒螯蟹的精巢中克隆了myosin Va的cDNA序列,此cDNA序列长6046bp,开放阅读框为5331bp,编码1776个氨基酸。序列分析表明myosin V a含有头部、颈部和尾部三个结构域。组织表达的RT-PCR表明myosin V a在中华绒螯蟹的精巢、肝胰腺、鳃、心脏和肌肉中表达。原位杂交实验表明在精原细胞和精母细胞中,myosin Va mRNA在细胞核中大量表达;在早期精细胞,myosin Va mRNA分布在细胞核和细胞质中;在中期和后期精细胞中,mRNA集中于前顶体囊;成熟精子中,少量mRNA分布在顶体管里。定量PCR表明myosin Va在有丝分裂期和减数分裂期的表达量较精子形成期的表达量高。Western blot表明nyosin Va在精巢中表达,免疫荧光和免疫电镜发现,myosin V a分布于精母细胞的细胞质中;在精子形成早期,myosin V a与内质网小泡和前顶体颗粒相结合;在精子形成中期,myosin V a定位于原顶体囊和膜复合体;进入晚期后,nyosin Va与形变的细胞核和线粒体相联系,成熟精子中myosin V a分布在顶体管和细胞核中。 研究表明,myosin V a可能在中华绒螯蟹的精子形成中运输前顶体颗粒和内质网小泡,并促使它们融合形成前顶体囊,之后在细胞核内凹过程中可能把前顶体囊锚定在细胞核上。此外,我们发现了中华绒螯蟹精子形成过程中顶体管的形成机制。本研究首次揭示了myosin V a在甲壳动物精子发生中的作用。


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