鳥類における性決定・性分化の分子機構

鸟类性别决定和性别分化的分子机制

基本信息

批准号：
01J01575
负责人：
山本一郎
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01J01575/
关键词：
ニワトリ cDNA クローニング性決定・性分化生殖腺 Dmrt-1

项目摘要

鳥類は哺乳類と異なり、ZZ性染色体を有する個体は雄に、ZW性染色体を有する個体は雌へと遺伝的に性が決定すると考えられている。しかし、性の決定にZ性染色体を2本有することが重要なのか、またはW性染色体を有することが重要なのかは未だ明らかにされていない。最新情報によれば、Dmrt-1(doublesex and mab3 related transcription factor-1)遺伝子が高等生物においても保存され、かつ性決定に重要とされている。特に鳥類ではDmrt-1遺伝子がZ性染色体上に位置しており、哺乳類とは異なる性決定機構が考えられる。申請者はこのDmrt-1遺伝子の発現を調節すると思われるTransformer-2(Tra2)遺伝子のcDNAクローニングを行うこととした。ニワトリ胚生殖腺から作成したcDNAライブラリーとヒトで既に報告されているTra2の塩基配列をもと作成したプライマーを用いてPCRを行ったところ、非常に高い相同性を持つDNA断片が増幅された。この塩基配列を決定し、それぞれ5'、3'RACE法を用いてニワトリTra2 cDNAの全塩基配列を決定することに成功した。その結果全長1334bpの塩基配列のうち、蛋白質をコードしていると思われる289アミノ酸残基はヒト、マウス、ラットといった哺乳類と非常に高い相同性(95%以上)を示していた。これまでのところTra2遺伝子のcDNAクローニングの情報は下等動物のショウジョウバエ、高等動物では哺乳類だけであり、その他の種においては申請者らの鳥類ニワトリTra2の報告が初めてである。また以上のような研究成果について申請者らは第14回国際比較内分泌学会(ソレント・イタリア・2001年4月)、48th NIBB Conference : Molecular Mechanisms of Sex differentiation(日本・岡崎・2002年10月)にて発表を行った。加えて上記研究内容をBBA誌、Poultry Science誌に投稿、受理された。

与哺乳动物不同，鸟类的性别被认为是由基因决定的，具有 ZZ 性染色体的个体成为雄性，而具有 ZW 性染色体的个体成为雌性。然而，目前尚不清楚拥有两条 Z 或 W 性染色体对于性别决定是否重要。根据最新信息，Dmrt-1（doublesex和mab3相关转录因子-1）基因在高等生物中是保守的，对于性别决定具有重要意义。特别是在鸟类中，Dmrt-1 基因位于 Z 性染色体上，这表明其性别决定机制与哺乳动物不同。申请人决定对 Transformer-2 (Tra2) 基因进行 cDNA 克隆，该基因被认为调节 Dmrt-1 基因的表达。当使用由鸡胚性腺创建的cDNA文库和基于人类已报告的Tra2核苷酸序列创建的引物进行PCR时，扩增出具有极高同源性的DNA片段。确定该核苷酸序列后，我们分别使用5'和3'RACE方法成功确定了鸡Tra2 cDNA的完整核苷酸序列。结果，全长1334bp的碱基序列中被认为编码蛋白质的289个氨基酸残基与人类、小鼠和大鼠等哺乳动物表现出极高的同源性（超过95%）。迄今为止，仅在低等动物果蝇和高等动物哺乳动物中报道了Tra2基因的cDNA克隆信息，申请人关于禽鸡Tra2的报道在其他物种中尚属首次。申请人还在第14届国际比较内分泌学会议（意大利索伦托，2001年4月）和第48届NIBB会议：性别分化的分子机制（日本冈崎，2002年10月）上做了报告。此外，上述研究已提交给BBA杂志和Poultry Science杂志并被接受。