櫛孔扇貝CF-foxl2基因的克隆、表達模式及功能初探.pdf

1、FOXL2是叉頭框轉(zhuǎn)錄因子家族成員之一，迄今已在多個物種中獲得了該基因的序列，然而較深入和系統(tǒng)的研究僅在高等哺乳動物中進行，并確定其參與哺乳動物的卵巢早期發(fā)育、分化以及成體卵巢的功能維持，屬于雌性相關基因。目前，無脊椎動物中該基因的系統(tǒng)研究還很有限，且尚未見該基因作為無脊椎動物雌性特異基因的相關報道。
　　 本研究以重要的經(jīng)濟養(yǎng)殖物種——櫛孔扇貝（Chlamys farreri）為研究對象，克隆獲得了foxl2的cDNA全長序列

2、，分析了它的序列特征；半定量RT-PCR揭示了增殖期櫛孔扇貝各組織中的空間表達；定量RT-PCR和原位雜交技術分析了該基因在個體發(fā)育過程及成體性腺周期中的表達特征；定量RT-PCR技術分析了外源17β-雌二醇對該基因表達的影響；初步探討了該基因在貝類中可能的功能。
　　 本研究獲得的櫛孔扇貝foxl2（Cf-foxl2） cDNA序列全長1824bp,編碼369個氨基酸，具有保守的叉頭框DNA結合區(qū)。保守區(qū)C端含NTL（細胞核定

3、位信號）序列（RRRRRMKR），蛋白三維結構預測顯示，Cf-FOXL2叉頭框含3個α螺旋及2個翼狀結構。
　　 RT-PCR結果顯示其主要在卵巢中表達；其次在肝臟中有很微弱地表達；在精巢及其他組織中無可見表達；初步顯示其在精卵巢中的二態(tài)性表達特征。
　　 定量RT-PCR研究發(fā)現(xiàn)，Cf-foxl2呈母源性表達；在幼蟲結構迅速建立的D形期幼蟲表達量較高，之后隨著幼蟲的發(fā)育，表達量顯著下降；至個體性別分化后表達量明顯上升。

4、原位雜交結果顯示陽性信號在擔輪幼蟲之前皆均勻分布；擔輪幼蟲出現(xiàn)信號集中，主要集中在腹面的口凹附近，對稱存在于蟲體兩側(cè)；D形幼蟲時信號強度明顯增強，除集中于內(nèi)臟團外，在外套膜邊緣也有強信號出現(xiàn)，之后信號漸弱直至消失；當個體發(fā)育到9mm幼貝時，此時從性腺組織學上剛剛可以分辨雌雄，Cf-foxl2陽性信號僅在雌性生殖細胞及周圍的體細胞中出現(xiàn)，在同時期的精巢中未見表達；暗示該基因可能是櫛孔扇貝雌性性別表型形成的早期標記基因，可能參與扇貝卵巢的分

5、化。
　　 比較Cf-foxl2mRNA在櫛孔扇貝成體性腺發(fā)育周期中精卵巢的定量RT-PCR結果發(fā)現(xiàn)，Cf-foxl2在各時期卵巢中的表達均顯著高于同時期精巢中的表達，呈明顯的性別二態(tài)性表達模式，其中增殖期卵巢是精巢表達量的63倍。在卵巢中，增殖期卵巢的表達量明顯高于生長期和成熟期，前者是后兩者的3倍，該表達規(guī)律與小鼠及青鳉等物種中foxl2的表達規(guī)律類似，推測與其在卵巢發(fā)育過程中的作用相關相關；在精巢中，Cf-foxl2mRN

6、A僅在成熟期有非常微弱的表達，增殖期與生長期的精巢中無明顯表達。成體性腺的原位雜交結果顯示，Cf-foxl2的陽性信號在各時期卵巢中的分布位點與其在幼貝雌性性腺中相同，但在成熟個體的精巢中除精子外的其它細胞（生殖細胞和體細胞）中也有微弱信號出現(xiàn)；有趣的是，與胚胎、幼蟲和幼體不同，陰性探針在成體兩性性腺中均有表達信號，推測成體性腺中可能存在反義RNA，以調(diào)控foxl2基因的表達。
　　 采用閉殼肌注射外源17β-雌二醇的方法，檢測

7、其對Cf-foxl2表達的誘導發(fā)現(xiàn)，成體卵巢與精巢中的Cf-foxl2表達量較對照組都有明顯提高（p＜0.05），推測17β-雌二醇對該基因有反饋作用。
　　 綜上，在結構上，Cf-foxl2基因的叉頭框與已報道其它物種的foxl2基因叉頭框部位高度保守；其在個體發(fā)育中的表達圖式顯示該基因呈母源性表達，是卵巢表型形成的早期標記基因；其在成體中的表達模式與已報道的脊椎動物一樣，呈現(xiàn)明顯的性別二態(tài)性表達；進一步發(fā)現(xiàn)，外源17β-雌二