近日,中國水產科學研究院長江水產研究所魚類生殖細胞發育研究團隊在達氏鱘生殖細胞標記基因vasa的鑒定及功能方面的研究取得重要進展,揭示了vasa在生殖細胞發育過程中的動態表達過程,闡明了達氏鱘原始生殖細胞(PGCs)的遷移模式,為達氏鱘PGCs的分離、培養和保存研究奠定了基礎。
達氏鱘是我國特有淡水定居性鱘魚,主要分布于金沙江下游及長江上游。由于水利水電工程、航運、污染和過度捕撈等人類活動的影響,其自然種群資源已極為稀少,被列為國家一級保護動物。盡管達氏鱘規模化全人工繁殖已獲成功,但在自然環境中難覓其蹤跡,亟待采取措施加強該物種及其遺傳多樣性的保護。目前,生殖細胞的冷凍保存是魚類種質資源保護的一條有效途徑,將該方法與生殖細胞移植技術相結合,可廣泛應用于人工保種和增殖放流,有效恢復物種的遺傳多樣性。而PGCs的形成、遷移和鑒定研究是開展生殖細胞冷凍保存和移植研究的基礎。
該研究鑒定了達氏鱘vasa基因的7個亞型。RNA和蛋白質水平的表達研究表明:vasa主要在精巢和卵巢中表達,但存在著兩性差異;在卵巢中,達氏鱘vasa mRNA和蛋白質在處于有絲和減數分裂時期的生殖細胞中表達,且細胞質和細胞核中都有表達;而在精巢中,vasa主要在處于有絲分裂時期的生殖細胞的細胞質中表達。將體外轉錄的紅色熒光蛋白RFP-vasa 3’-UTR mRNA分別注射到達氏鱘、斑馬魚和青鳉的受精卵中,發現vasa 3’-UTR可以標記達氏鱘和斑馬魚的PGCs,但不能夠標記青鳉的PGCs。該研究結果表明,達氏鱘和骨膘魚類vasa 3’-UTR RNA的定位機制可能相同,而在真真骨魚類與骨膘魚類發生分化的過程中,該機制也發生了變化。該研究還解析了達氏鱘PGCs的遷移模式:在神經管閉合時期,PGCs出現在尾部原基后方;隨后,經卵黃球運動到軀干后部兩側;最后,通過間質作用運動到生殖嵴形成的位置。
該研究得到國家自然科學基金項目(31472286、31172413)和國家重點基礎研究發展計劃項目(2015CB150702)的資助,相關研究成果以論文形式“Identification and sexually dimorphic expression of vasa isoforms in Dabry′s sturgeon (Acipenser dabryanus), and functional analysis of vasa 3′-untranslated region”在“Cell and Tissue Research”(《細胞與組織研究》)在線發表,鏈接地址http://link.springer.com/article/10.1007/s00441-016-2418-6。
(來源:生物室 李創舉)