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dazl和boule隶属于DAZ(Deleted in Azoospermia)基因家族,该家族包括dazl、boule和daz三个成员,在动物生殖细胞中特异表达。研究证明,DAZ基因家族所编码的RNA结合蛋白参与调控动物生殖细胞的发育分化过程。在哺乳动物中,daz基因的缺失会导致雄性不育。而在鱼类和哺乳类中,DAZ家族基因在生殖细胞发育过程中呈现出动态的表达模式,这为追踪动物生殖细胞的发育、分化及配子生成机制的研究提供了优异的分子标记。中华鳖是一种我国常见的龟鳖类物种,是优良的水产养殖对象,具有很高的药用和食用价值。然而龟鳖类作为无羊膜卵动物进化到羊膜卵动物的重要联结物种,关于它们繁殖发育的相关研究还主要停留在形态学、组织学层面,缺少从分子水平对其生殖细胞发育分化机制的研究,这对龟鳖类的种质保护和良种培育都是极其不利的。因此,本研究以中华鳖为实验模型,通过中华鳖dazl、boule基因的克隆及观察它们在生殖细胞中的表达分布,探索龟鳖类生殖细胞的发育分化机制。 具体研究内容: 1.中华鳖dazl及boule基因的克隆: 本研究通过设计基因特异引物克隆了中华鳖dazl基因及boule基因的cDNA序列片段。其中,中华鳖dazl基因序列片段长1007碱基,包括5’端非编码区197碱基,3’端非编码区33碱基,共编码258个氨基酸。氨基酸序列比对显示中华鳖Dazl与西部锦龟Dazl同源性最高,达96%;与小鼠Dazl同源性达75%。中华鳖boule基因序列片段长1005碱基,包括3’端非编码区57碱基,共编码315个氨基酸。氨基酸序列比对显示中华鳖Boule与绿海龟Boule的同源性最高,达92%;与小鼠Boule同源性达88%,与果蝇Boule同源性也达到53%。 2.组织特异性分析: 本研究利用荧光定量PCR检测进行中华鳖dazl、boule转录本的组织特异性表达分析。分析结果显示,中华鳖dazl转录本仅在性腺组织(精巢和卵巢)中表达,在各体细胞组织中的表达量极低,几乎未检测到表达。中华鳖boule mRNA同样仅在精巢和卵巢中表达,在其他体细胞组织中几乎检测不到表达。结果还表明两者在各龄性腺中表达量存在差异。 3.中华鳖dazl及boule转录本在精子发生过程中的表达分布: 化学和荧光原位杂交结果显示,中华鳖dazl mRNA在精巢生殖细胞中特异表达,且在精子发生过程中呈动态表达模式。在7月龄精巢中,中华鳖dazl mRNA信号在精原细胞有较强的表达;在2龄精巢中,中华鳖dazl mRNA在初级和次级精母细胞中表达最强,在精原细胞中表达水平次之,在精子细胞和精子中检测不到信号;而在3龄精巢中,中华鳖dazl mRNA在初级精母细胞中表达最强,在次级精母细胞中次之,在精原细胞中仅有少量表达。 中华鳖boule mRNA在精巢生殖细胞中特异表达。在7月龄精巢中,中华鳖boule mRNA信号在精原细胞中出现;在2龄精巢中,中华鳖boule mRNA在初级精母细胞中表达最强,在精原细胞和次级精母细胞中表达较弱,在精子细胞和精子中没有检测到表达信号;在3龄精巢中,在精原细胞中几乎观察不到表达,在初级精母细胞中表达明显,在次级精母细胞中表达较弱。 4.中华鳖dazl及boule转录本在卵子发生过程中的表达分布: 化学和荧光原位杂交结果显示,中华鳖dazl mRNA在生殖细胞中特异表达,且在卵子发生过程中呈动态表达模式。在各龄(7月龄、2龄、3龄)卵巢中,中华鳖dazl mRNA在初级卵母细胞胞质中均匀分布且在最早期初级卵母细胞中信号最强,随着卵母细胞的增大,信号逐渐聚集并逐渐减弱。 中华鳖boule mRNA在生殖细胞中特异表达。Psboule mRNA在早期初级卵母细胞中表达信号最强,信号在整个初级卵母细胞胞质中均匀分布,细胞发育进入生长期卵母细胞时期后,信号开始聚集在核周区域,随着生长期卵母细胞的长大成熟,信号逐渐变弱。 研究结果表明:dazl及boule基因很可能在中华鳖两性生殖细胞的发生过程中均具有重要的调控作用。本研究通过分析鉴定中华鳖dazl、boule基因的表达分布,为探索龟鳖类生殖发育调控机制研究奠定了基础。