DMRT1在鸡性别决定过程中的功能研究

在哺乳动物和鸟类中，性别是由性染色体上的基因决定的。相对哺乳动物言，鸟类的性别决定基因迄今尚无定论。根据前人和本室研究结果，已初步确定DMRT1为鸡的性别决定基因，但其调控和被调控机制尚不明确，后续试验亟待进行。本项目拟利用RNAi技术进一步验证DMRT1的性别决定功能，课题设计针对DMRT1的siRNA，阻断或降低其表达，追踪鸡胚性腺发育变化，确定DMRT1功能。此外，课题还将验证MHM编码产物对DMRT1功能的调节，分析表观遗传改变对鸡性别决定和分化过程的影响。通过分子杂交试验验证MHM和DMRT1结合的特异性，设计构建MHM表达载体，借助细胞学试验检测MHM处理组与对照组之间DMRT1表达的差异，判定MHM 编码产物调节DMRT1表达的功能。课题研究结果将有助于全面解析鸡性别决定的遗传机制。

在哺乳动物和鸟类中，性别是由性染色体上的基因决定的。近几年来随着研究的深入，鸟类的性别决定机制已基本明确，DMRT1是性别决定的主要功能基因，但其调控和被调控机制纷繁复杂。本项目以DMRT1为核心，对相关基因和功能区段开展了一系列研究。研究采用表观遗传学技术手段，首先分析了DMRT1下游重要功能基因CYP19A1 的功能，试验针对CYP19A1 外显子设计了siRNA和shRNA质粒表达载体，进行鸡胚胚盘下腔显微注射后检测发现3对shRNA（cyp-580，cyp-1083和cyp-1295）能够特异而有效地沉默CYP19A1 基因，抑制其mRNA表达。结合遇到的实际问题，研究分析了鸡胚高死亡率的原因以及胚盘下腔导入方法制备转基因鸡的可行性。其次，项目围绕cMHM胚胎期甲基化及其非编码产物对DMRT1的调控作用进行了试验。结果发现cMHM在鸡胚性腺中则呈现雄性高甲基化和雌性低甲基化，st34呈现阶段性的去甲基化。cMHM的非编码产物能够下调DMRT1表达，而上调ERa表达，说明其靶基因不仅局限于Z染色体上相近的DMRT1。除此之外，针对DMRT1的甲基化分析发现，DMRT1在公母鸡肝脏组织中的甲基化水平相近，而在性腺组织中呈现雌性高甲基化、雄性低甲基化状态，DMRT1功能受到表观遗传学因素的调控。本项目的研究结果有助于解析鸡性别决定与分化过程中的表观遗传学调控机制。