果蝇的性别决定基因dsx与线虫的性别决定基因Mab-3的DNA序列比较表明二者具有一个高度同源的区域,称为DM基序。具有DM基序的基因,称为DMRT(Double sex and Mab-3 related transcription factor)基因家族。在脊椎动物的精巢中发现DMRT1基因在性别决定与分化中扮演着重要角色。本研究根据已经公开发表的相关DMRT1基因资料,针对保守序列利用RT-PCR的方法克隆出了鲤鱼的CcDMRT1基因的DM保守盒,并结合RACE技术获得了CcDMRT1基因的全长cDNA。结果表明,该基因cDNA序列全长1855 bp,包括750 bp开放阅读框,92 bp 5’非翻译区以及含poly(A)信号的1013 bp 3’非翻译区为,编码249个氨基酸。黄河鲤CcDMRT1的相对分子质量为27.2202 KDa,等电点(pI)为6.93,其序列中有22种氨基酸,其中带负电荷的氨基酸(Asp+Glu)有21个,带正电荷的氨基酸(Arg+Lys)有21个。其氨基酸组成为84个非极性疏水氨基酸,118个极性氨基酸,21个酸性氨基酸,26个碱性氨基酸。黄河鲤CcDMRT1蛋白的二级结构分析中发现α.螺旋占20.9%,β.转角占6.83%,无规卷曲占53.82%,延伸链占17.27%。同源性比对的数据显示：黄河鲤同硬骨鱼之间的同源性都很高,黄河鲤的CcDMRT1与斑马鱼的DMRT1相似性最高,为85.0%；黄河鲤的CcDMRT1与人的DMRT1相似性最低,为38.3%,这些数据都说明黄河鲤CcDMRT1基因在进化上与鲤形目的亲缘关系较近。运用RT-PCR和荧光定量PCR对黄河鲤CcDMRT1基因在成体不同组织和胚胎发育不同时期的表达情况进行研究显示：黄河鲤CcDMRT1基因在所取组织中只是在精巢这性腺组织中表达异常的强烈,而在卵巢组织中却仅仅只有可忽略不计的微弱表达,这与其它物种中的研究结果相一致；在胚胎发育过程中的五个重要的关键时期中CcDMRT1基因统统都有表达,但是其表达强度在不同的时期又有差异,总体呈现先上升后下降这样一个折现形式的表达趋势。同样运用原位杂交技术对CcDMRT1基因在性成熟的黄河鲤性腺中进行定位分析显示：在雄鱼中,CcDMRT1仅在生精小管周围的体细胞细胞质中表达；而在雌鱼中,仅在初级卵母细胞和生长期的卵母细胞细胞质中表达。由此,推断黄河鲤的CcDMRT1和雄性性腺分化及发育有密切的联系,其相关性显而易见。这些经过严谨的实验得出的结果为阐明CcDMRT1的作用特别是在脊椎动物体这-庞大系统分支中做出了突出成果,其在这些物种的性别决定和分化中具有着重要的作用和奠定了基础。本研究室分别以未分化时期(PGC)、3月龄时期(性腺分化期二期,T1)和性成熟期(TA)的性腺mRNA池为模版,构建了三个性腺分化期的RNA-seq转录组文库。通过对其数据库中的DMRT家族基因进行综合分析后发现,四个来自该家族的成员CcDMRT1a2, CcDMRT1b, CcDMRT2, CcDMRT3在三个时期都存在,但其出现频率及表达量却明显不同,CcDMRT1a2基因无论在表达量还是重现次数上都远远高于其他三个基因,从而进一步说明其在决定该物种雄性性腺发育过程中起着重要的作用。而其他三个基因在性腺未分化期的表达量极低,甚至为0(如CcDMRT2),直至性腺分化期三基因的表达量才逐渐上升,为此我们判断三个基因可能在决定黄河鲤雄性性别的走向中发挥着重要的作用。更为重要的是,在数据库中还发现CcDMRT1的选择剪切基因CcDMRT1a2,选择性剪切现象的存在说明其不同转录本协同参与了黄河鲤胚胎早期发育及性别决定的调控。通过表达量的分析,我们发现DMRT家族基因在性腺分化期整体均呈上调趋势,这说明其家族成员在参与性别的分化及精巢功能的维持方面发挥着各自的作用,对该家族基因的深入研究能为揭示黄河鲤乃至其他鱼类的雄性性别发育及分化的分子机制奠定基础。综上所述本研究结果证明：黄河鲤CcDMRT1基因在进化上与鲤形目的亲缘关系最近；黄河鲤的CcDMRT1与雄性性腺分化和发育具有明显的相关性；该家族的成员CcDMRT1a2,CcDMRT1b, CcDMRT2, CcDMRT3在决定黄河鲤雄性性别的走向中发挥着重要的作用；发现CcDMRT1的选择剪切基因CcDMRT1a2; DMRT家族基因在参与性别的分化及精巢功能的维持方面发挥着各自的作用。