马氏珠母贝Dmrt5基因的克隆及时序表达模式分析

Dmrt(Double sex and Mab-3 related transcription factor)基因是一类含有高度保守的DM(Double sex and Mab-3)结构域的基因家族,该基因家族的很多成员都参与了性别决定和分化过程的调控。目前已研究了很多物种的Dmrt基因,但对于具有重要进化地位和经济价值的贝类,却鲜见相关报道。Dmrt5作为Dmrt基因家族的重要成员,是否也参与了动物的性别决定与分化的调控,至今为止没有定论。采用RACE-PCR技术,从马氏珠母贝(Pinctadamatensii,Dunker)精巢的SMARTcDNA中克隆了Dmrt5基因的全长cDNA序列。同源性比对显示,pmDmrt5编码的氨基酸序列与海胆、线虫、青鳉、斑马鱼、爪蟾和小鼠的Dmrt5基因的一致性分别为17.2%、26.7%、24.8%、18.7%、20.8%和15.8%。虽然各个物种间同源性并不高,但他们的DM结构域是高度保守的。RT-PCR结果表明,pmDm-rt5基因在雄性性腺中的表达量显著高于鳃、外套膜、闭壳肌、消化盲囊和雌性性腺;在早期雄性性腺、成熟期雄性性腺中的表达量显著高于性腺发育其他时期。这意味着pmDmrt5基因可能参与了马氏珠母贝性别发育的调控。

马氏珠母贝Sox11基因的克隆及时序表达模式分析

为探究Sox(SRY-related HMG-box genes)基因家族在马氏珠母贝个体发育及性别分化中的作用,研究首先利用兼并引物从马氏珠母贝基因组中克隆到一个HMG框(high mobility group box),利用RACE-PCR技术从SMART c DNA文库中克隆到一个Sox基因的c DNA全长,通过Clustal X和MEGA 4软件对该序列进行比对分析并构建系统进化树;通过荧光定量PCR技术对该基因在不同组织及发育不同时期性腺中的表达情况进行分析。结果显示,马氏珠母贝该Sox基因的c DNA全长为1579 bp,其中开放阅读框(ORF)为1008 bp,编码336个氨基酸,5′非编码区为126 bp,3′非编码区为445 bp。同源性分析表明,马氏珠母贝Sox基因与太平洋牡蛎Sox11基因的同源性(Identity)最高,为80%,故命名为pm Sox11;系统进化树分析也显示pm Sox11与太平洋牡蛎Sox11基因的亲缘关系最近。荧光定量PCR分析组织表达特异性显示,pm Sox11在马氏珠母贝神经节分布较多的组织如外套膜、鳃、足、消化盲囊等大量表达,在神经节相对较少的闭壳肌和卵巢中表达量较少;时序表达图谱显示,pm Sox11在3月龄幼贝性腺和1年龄发育早期精巢中表达量最高,在2年龄成熟精巢和2年龄性转换性腺中表达量降低,而在2年龄卵巢中表达量最低。研究表明,pm Sox11基因可能在马氏珠母贝早期神经系统发育和性别发育的调控方面起到重要作用。