青虾精(卵)母细胞特有因子Gtsf1基因的克隆及其时空表达分析

为了研究青虾性早熟现象,在实验室构建的青虾精卵巢表达谱中发现一个Gtsf1同源EST序列,采用RACE技术克隆获得青虾Gtsf1基因cDNA序列长349 bp(GenBank登录号:KR349325),开放阅读框(Open reading frame,ORF)为240 bp,编码79个氨基酸。生物信息学分析预测青虾Gtsf1蛋白包含1个zf-U11-48K结构域,并发现该蛋白无信号肽,属于非分泌蛋白。系统进化树分析表明青虾Gtsf1蛋白与昆虫纲的蝽类(Lygus hesperus)亲缘关系最近。组织表达分析结果显示,Gtsf1基因在性腺中表达很高,特别是在卵巢中表达最高(为精巢的6倍),其他组织中表达极低。卵巢不同发育时期表达结果发现,发育初期Gtsf1基因表达水平较低,随着卵巢的发育,该基因的表达水平呈现显著上升趋势(P<0.05),在成熟期达到最高峰,在消退期显著下降并恢复到较低水平(P<0.05)。胚胎和胚后不同发育时期结果显示,Gtsf1基因在胚胎发育早期表达水平较高,囊胚期时显著升高并达到峰值(P<0.05),从原肠期显著下降直至变态后第10天该基因表达水平维持较低水平(P<0.05)。以上研究结果表明Gtsf1基因与生殖密切相关,特别是在卵巢发育过程中有关,且呈正相关趋势。同时,Gstf1基因可能主要参与青虾胚胎早期发育的调控。研究首次在甲壳动物中克隆获得Gtsf1基因,并分析Gtsf1基因在青虾中的时空表达模式,研究结果将为进一步研究青虾Gtsf1基因功能和青虾性腺发育调控规律奠定基础,也为其他甲壳动物的生殖相关研究提供参考。

配子母细胞特异因子gtsf1基因在斑马鱼生殖细胞发育中的功能初探

配子母细胞特异因子1(Gtsf1)属UPF0224蛋白家族,含一个保守的CHHC锌指结构域,对生殖细胞的发育至关重要.小鼠(Mus musculus)和果蝇(Drosophila melanogaster)中Gtsf1的缺失分别导致雄性和雌性不育,高不育风险(HIR)隐睾症患者的睾丸中GTSF1的mRNA和蛋白表达均显著下调,但gtsf1在精子发生中的功能机制尚不完全清楚.利用类转录激活因子效应物核酸酶(TALEN)技术,首次在斑马鱼(Danio rerio)中成功制备了gtsf1突变体.观察发现,突变体的生长、表型正常,但gtsf1纯合突变体(gtsf1-/-)成鱼全为雄性.进一步的组织学观察表明,gtsf1-/-成鱼精巢中初级精母细胞数量基本正常,次级精母细胞显著减少,精细管管腔中精子极少或缺失.提示gtsf1在脊椎动物的精子发生过程中有保守的作用.本研究为阐明gtsf1在精子发育中的作用机制奠定了基础.