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鳗鲡卵黄生成期芳香化酶基因cyp19a1的组织表达特性及启动子功能研究
结题报告
批准号:
41806193
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
23.0 万元
负责人:
赖晓健
依托单位:
学科分类:
D0604.生物海洋学与海洋生物资源
结题年份:
2021
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈芸、陈锦民、邹志华、王婷婷、徐元凯
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中文摘要
芳香化酶是脊椎动物雌激素生物合成的关键酶。鳗鲡与其他大多数硬骨鱼类不同,仅由单个cyp19a1基因编码。日本鳗鲡卵巢和脑的cyp19a1基因的转录受到性类固醇激素的差异调控,本课题组在脑扩增得到与卵巢cyp19a1转录本不同长度的5’端片段,提示卵巢和脑有组织特异性的启动子和转录本。为阐明鳗鲡卵黄生成期cyp19a1基因在脑-垂体-性腺轴的表达特性及组织差异表达的机制,本项目拟通过序列比对和RACE法扩增得到卵黄生成中期脑,垂体和卵巢cyp19a1基因的启动子和转录本序列,预测转录因子结合位点;分析卵黄生成各期转录体的组织表达特性和离体条件下促性腺激素,雌激素和雄激素对各转录本表达的影响,筛选出各器官主要的转录本;最后通过构建突变载体和双荧光素酶报告基因法验证核心启动子区和相关转录因子结合位点的功能。本项目的研究可进一步揭示鳗鲡雌激素的合成调控机制,同时为优化鳗鲡人工催熟技术提供参考。
英文摘要
Aromatase is a key enzyme that catalyzes the biosynthesis of estrogens. Unlike most teleosts, only one copy of aromatase gene cyp19a1 has been identified in eel. Previous study showed transcriptional regulation of cyp19a1 by steroid hormones was different between ovary and brain. The cyp19a1 transcripts with different length of 5'ends between ovary and brain have been found, which infer that distinct tissue-specific promoters drive the tissue-specific cyp19a1 expression, resulting in the generation of transcript variants. To elucidate the transcription characteristics and the function of tissue-specific promoters of cyp19a1 in brain-pituitary-gond axis of eel during vitellogensis, cyp19a1 promoters and transcript variants of brain, pituitary and ovary in mid-vitellogenic eel will be sequenced by RACE and PCR, and putative transcription binding sites will be predicted. Tissue transcription characteristics and transcriptional regulation by GtH, estrogen and androgen during vitellogensis will be analyzed in vivo and in vitro respectively. Primary cyp19a1 transcripts of brain, pituitary and ovary will be identified afterward. Finally, the functions of core promoter region and transcription binding sites in these primary cyp19a1 transcripts will be validated by constructing plasmids of different deletions of promoter or mutated transcription binding sites and using dual-luciferase reporter assay. The results of the project will further reveal regulatory mechanism of estrogen biosynthesis and provide the reference for optimizing the technology of artificially induced maturation in eel.
芳香化酶是脊椎动物雌激素生物合成的关键酶。鳗鲡与其他大多数硬骨鱼类不同,仅由单个cyp19a1基因编码。已有的在体研究表明日本鳗鲡脑、垂体和卵巢cyp19a1基因的转录受到性类固醇激素的差异调控,本项目通过离体培养研究表明脑-垂体-性腺轴的不同组织cyp19a1表达量对不同激素的敏感性不同,各组织对激素的敏感性依次为:脑HCG≥T>E2,垂体T≥HCG>E2,卵巢HCG>T>E2。结果进一步表明鳗鲡cyp19a1基因可能有组织特异性的启动子参与cyp19a1基因的转录调控。通过RACE法,结合三代全长转录组测序和二代转录组测序从脑、垂体、卵巢中共得到11个cyp19a1全长转录本及其表达量,根据转录本的5’端结构可分为5种类型的5’UTR及相对应的2类5’侧翼区(启动子IP4和IP5),5种转录本的表达量有明显的组织差异性。通过双荧光素酶报告基因法对启动子IP4和IP5的功能进行验证,结果表明HCG、T和E2都可以通过其受体信号通路激活启动子IP4和IP5的活性,从而提高cyp19a1的转录水平;其中含启动子IP5的cyp19a1转录本的转录可能主要受到E2信号通路的调控。进一步验证启动子上具体的激素反应元件的功能,发现启动子IP4中元件ERE1、ARE1和CRE3,启动子IP5中元件ERE1起主要作用。综上,不同组织间cyp19a1的转录受激素调控的差异是由其转录本所含的不同启动子中激素受体结合元件的功能决定的。本项目的研究阐释了鳗鲡卵黄生成期cyp19a1基因在脑-垂体-性腺轴的表达特性及组织差异表达的机制,进一步揭示了鳗鲡雌激素的合成调控机制,同时为优化鳗鲡人工催熟技术提供参考。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.46989/001c.19005
发表时间:2020-01
期刊:Israeli Journal of Aquaculture – Bamidgeh
影响因子:--
作者:Lai Xiaojian;Li Zhongqin;Zhai Shaowei;Li Qiuyun;Jiang Xinglong
通讯作者:Jiang Xinglong
DOI:10.1016/j.theriogenology.2021.12.031
发表时间:2021
期刊:Theriogenology
影响因子:2.8
作者:Lai Xiaojian;Peng Shuai;Wang Yilei
通讯作者:Wang Yilei
DOI:--
发表时间:2019
期刊:中国水产科学
影响因子:--
作者:赖晓健;陈仕玺;赖国银;陈芸;陈锦民;李忠琴;王艺磊
通讯作者:王艺磊
DOI:10.16378/j.cnki.1003-1111.20097
发表时间:2021
期刊:水产科学
影响因子:--
作者:赖晓健;彭帅;张哲;李忠琴
通讯作者:李忠琴
鳗鲡17β-HSD12合成卵细胞成熟诱导激素DHP的功能研究
  • 批准号:
    2023J01144
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    赖晓健
  • 依托单位:
国内基金
海外基金