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斑马鱼Dmrt1和Dmrt5基因克隆和表达分析

郭一清  
【摘要】:许多生物的基本发育过程在进化地位不同物种间是相似的,而性别发育途径则不然,在物种间不具有保守性。虽然雌雄两性分化现象存在于整个动物界,但在不同物种间,其性别决定机制完全不同:包括哺乳动物的XY型性染色体类型,鸟类的ZW型性染色体类型,爬行类的温度依赖型性别决定机制等等。因此可知,相对其它重要的发育过程而言,性别决定机制的进化速度较快。Marin and Baker提出了另外一种假设,认为性别决定机制并不比其它发育过程变化更快,而是它们的变化更容易被鉴别。无论如何,这些多样性为研究发育调控网络的变化提供了极好的材料,当然,也增加了发现其起源的难度。 在目前研究基础上,产生一种新的假设:虽然性别发育相关基因进化较快,而控制系列的最下游的基因却可以是保守的。双性相关基因的发现,进一步肯定了这一推测。双性相关基因在不同物种中都参与了性别发育,例如,果蝇的doublesex,线虫的Mab-3,脊椎动物的Dmrt1/DMY基因等等。从线虫、果蝇直至哺乳类动物的性别发育过程中,这些双性相关基因是唯一相似的分子。它们编码一个潜在的转录因子,都含有一个共同的DNA结合区域,即DM域,因而又称为DM基因。果蝇DSX和线虫MAB-3控制其性别特异结构的分化,且在果蝇和线虫中功能上相关。Dmrt1基因在进化中保留了在性别发育中起作用的特点。人类DM基因,DMRT1,位于9号染色体短臂,而9p24的缺失与XY个体的性反转相关。该基因在性腺发育早期的雄性特异表达,与其在睾丸发育中的作用一致。小鼠Dmrt1基因的表达增高对睾丸分化是必须的,同时,低水平的表达与卵巢发育相关。Dmrt1敲除小鼠实验表明,该基因对性别决定后的睾丸分化是必须的,而对卵巢的发育没有影响。在其它几种脊椎动物中,也发现了Dmrt1基因的存在。鸡的Dmrt1基因是性别连锁的、位


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