魚類生殖發育調控機制研究獲進展

日期：2011-06-20 08:11:37

近日，《公共科學圖書館—綜合》（PLoS One）刊登了中國科學院水生生物研究所魚類基因工程學科組的研究論文（Defining Global Gene Expression Changes of the Hypothalamic-Pituitary-Gonadal Axis in Female sGnRH Antisense Transgenic Common Carp (Cyprinus carpio)）。該文報道了該學科組關于魚類生殖發育調控機制研究的新進展。

“下丘腦-垂體-性腺（HPG）軸”在魚類生殖發育和調控的過程中發揮著關鍵作用。該學科組采用反義轉基因技術，通過特異阻遏鯉魚GnRH基因的表達，成功研制出性腺發育被抑制的轉基因鯉魚（Aquaculture, 2007, 271：498–506）。性腺敗育的轉基因鯉魚的獲得，對于建立具有普遍意義的轉基因魚育性控制策略，從根本上解決人們對轉基因魚可能的生態風險的擔憂具有重要意義；而且，GnRH基因的表達被抑制后，從源頭上破壞了魚類生殖發育調控網絡的平衡，導致HPG軸的生殖相關信號因子發生改變，從而為開展魚類生殖發育的調控機制研究提供了一個獨特的模型。

在朱作言院士和胡煒研究員的指導下，博士研究生徐婧等利用抑制性差減雜交與基因芯片等技術，獲得了轉反義sGnRH基因鯉魚及其對照鯉魚HPG軸的差異表達基因譜，在轉反義sGnRH基因鯉魚下丘腦、垂體和性腺分離得到9、28和212個與生殖發育相關的差異表達基因。對所獲得的差異表達基因進一步分析，發現上述基因涉及到組織生成、代謝途徑、免疫系統與細胞凋亡等多種生物學功能，而且反義sGnRH對于生殖發育的調控作用通過HPG軸級聯放大。神經肽、促性腺激素、生長激素、卵子生成與免疫相關因子等與魚類生殖發育密切相關。

該研究獲得了魚類HPG軸及其調控網絡中與生殖發育相關的基因及調控因子的廣泛數據，為解析魚類生殖發育的調控網絡及其作用路徑，進而為揭示魚類生殖發育調控的機制提供了重要的科學資料。

該研究得到了國家973計劃，國家自然科學基金和湖北省杰出青年人才基金的資助。