鳥類の生殖腺の性決定遺伝子の同定と性分化機構の解明

禽类性腺性别决定基因的鉴定及性别分化机制的阐明

基本信息

批准号：
19040016
负责人：
吉岡秀文
金额：
$ 4.29万
依托单位：
Hyogo University of Teacher Education
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19040016/
关键词：
鳥類生殖腺性決定遺伝子 HINT-W HINT-Z FET-1 W性染色体性分化

项目摘要

鳥類と哺乳類の生殖腺で多くの共通な相同遺伝子が発現しており、形態的にもほとんど同じ発生を示すことから、両者の間には共通なメカニズムが存在すると容易に想定できる。しかしながら、性染色体の構成が哺乳類ではXX-XYであるのに対し、鳥類ではZW-ZZである。鳥類の性決定機構の解明のため、Z性染色体上のHINT-Z, W性染色体上に存在するHINT-W, FET-1性決定候補遺伝子の機能解析を行った。目的遺伝子を組み込んだ組み換え遺伝子を初期ニワトリ胚の予定生殖領域に発現させ、性分化時期の生殖腺のSox9, Aromataseの雌雄のマーカー遺伝子発現と形態変化を解析した。HINT-Zが活性部位を保持しているのに対してHINT-Wはその部位が変異しているためドミナントネガティブ型として機能することが構造上予想された。その結果、活性を示すHINT-Z/HINT-Zホモダイマーが量依存的に雄化を引き起こすのに対して、雌では、HINT-WがHINT-Zとヘテロダイマーを形成することでその活性を抑制し、雌化が引き起こされることを見出した。鳥類では雄がデフォルトで、雄化を阻害することで雌化の方向に進むこと示唆した。さらに、この性決定メカニズムの雌化の下流因子としてFET-1が機能することも明らかにした。

许多常见的同源基因在鸟类和哺乳动物的性腺中表达，形态学发育几乎相同，因此可以很容易地假设两者之间存在一种共同的机制。但是，性染色体在哺乳动物中是XX-XY，而在鸟类中是ZW-ZZ。为了阐明鸟类的性别确定机制，对Hint-W和FET-1性别确定的候选基因的功能分析进行了Z性染色体上的Hint-Z和W性染色体。分析了在性别分化过程中，在早期鸡胚胎的计划生殖区域中表达了重组基因的重组基因，在早期鸡胚胎的计划生殖区域以及在性别分化过程中Sox9和芳香酶的标记基因的表达和形态变化。在结构上预测，Hint-Z保留了活性位点，而Hint-W在该位点具有突变，因此可以预期它作为主要的负面形式。结果，我们发现表现出活性的HINT-Z/HINT-Z同型二聚体以定量依赖性的方式导致了气化，而女性中的Hint-W则通过与Hint-Z形成异二聚体，从而抑制其活性，从而导致女性化。它表明，默认情况下，雄性通过抑制马动化而朝着女性化。此外，揭示了FET-1在这种性别确定的机制中起着女性化的下游因素。