水生所《PLoS One》解析鱼类生殖发育调控

　　

生物通报道  近日来自中科院中国科学院水生生物研究所鱼类基因工程学科组的研究人员在国际著名期刊《PLoS One》发表了题为“Defining Global Gene Expression Changes of the Hypothalamic-Pituitary-Gonadal Axis in Female sGnRH Antisense Transgenic Common Carp (Cyprinus carpio)”的文章，报道了该学科组关于鱼类生殖发育调控机制研究的新进展。

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这项研究由朱作言院士和胡炜研究员指导，博士研究生徐婧等研究人员共同完成。该研究得到了国家973计划，国家自然科学基金和湖北省杰出青年人才基金的资助。

“下丘脑-垂体-性腺（HPG）轴”在鱼类生殖发育和调控的过程中发挥着关键作用。该学科组采用反义转基因技术，通过特异阻遏鲤鱼GnRH基因的表达，成功研制出性腺发育被抑制的转基因鲤鱼（Aquaculture, 2007, 271：498–506）。性腺败育的转基因鲤鱼的获得，对于建立具有普遍意义的转基因鱼育性控制策略，从根本上解决人们对转基因鱼可能的生态风险的担忧具有重要意义；而且，GnRH基因的表达被抑制后，从源头上破坏了鱼类生殖发育调控网络的平衡，导致HPG轴的生殖相关信号因子发生改变，从而为开展鱼类生殖发育的调控机制研究提供了一个独特的模型。

研究人员利用抑制性差减杂交与基因芯片等技术，获得了转反义sGnRH基因鲤鱼及其对照鲤鱼HPG轴的差异表达基因谱，在转反义sGnRH基因鲤鱼下丘脑、垂体和性腺分离得到9、28和212个与生殖发育相关的差异表达基因。对所获得的差异表达基因进一步分析，发现上述基因涉及到组织生成、代谢途径、免疫系统与细胞凋亡等多种生物学功能，而且反义sGnRH对于生殖发育的调控作用通过HPG轴级联放大。神经肽、促性腺激素、生长激素、卵子生成与免疫相关因子等与鱼类生殖发育密切相关。

该研究获得了鱼类HPG轴及其调控网络中与生殖发育相关的基因及调控因子的广泛数据，为解析鱼类生殖发育的调控网络及其作用路径，进而为揭示鱼类生殖发育调控的机制提供了重要的科学资料。

（生物通：何嫱）

作者简介：

胡炜 研究员

男，1968年11月出生，博士，中国科学院水生生物研究所研究员，鱼类基因工程学科组负责人，中国水产学会水产生物技术专业委员会委员。1991年毕业于南开大学生物系动物学专业，获理学学士学位；1994 年获中国科学院水生生物研究所水生生物学专业硕士学位并留所工作；2002 年获中国科学院研究生院遗传学专业博士学位。

主要从事鱼类生殖发育调控机制及鱼类克隆胚胎再程序化机制研究。采用转基因技术，研制成功性腺完全不发育的转基因鱼，发现转植基因整合进宿主基因组的分子机理，获得性腺发育处于不同状态的鱼类“下丘脑――垂体――性腺轴（hypothalamus-pituitary-gonadal axis，HPG轴）”基因差异表达谱，目前正在围绕HPG轴调控鱼类生殖发育的机理及基因表达调控技术开展研究，以期揭示鱼类生殖发育调控的机制，并建立鱼类性控新技术。建立了模式动物斑马鱼的细胞核移植技术，构建了斑马鱼体细胞克隆胚胎与受精胚胎在dome stage 和 shied stage的抑制性差减杂交文库，获得基因差异表达谱，目前正在开展再程序化相关基因的功能研究，以期揭示克隆胚胎发育的机理。

主持国家自然科学基金重点项目、863项目及973课题等多项研究。以第一作者和通讯作者身份在“Biology of Reproduction”，“Aquaculture”，“中国科学”等国内外刊物上发表论文20余篇，以第一发明人身份获美国发明专利（授权）1项，获中国发明专利（授权）2项。

朱作言

男，1941年9月出生，汉族，湖南省澧县人。1965年毕业于北京大学生物系，1980年毕业于中国科学院研究生院。自1965年起，先后在中国科学院水生生物研究所任研究实习员、助理研究员、副研究员、研究员和研究所所长，其中，1980-1983和1998-1994年间分别在英国和美国的大学和研究所进修和工作。1997年当选为中国科学院院士，1998年当选为第三世界科学院院士，2007年被授予英国阿伯丁大学科学博士荣誉学位。现任中科院水生生物研究所研究员，国家自然科学基金委员会副主任，《科学通报》执行主编，中国国际科技合作协会会长，从2000年5月起被聘为北京大学生命科学学院教授。
   
主要从事遗传发育生物学及生物技术方面的研究。取得了多项具有开创意义的重要成果，为鱼类基因育种奠定了理论基础，发表相关论文100多篇，其中3篇已成为转基因鱼领域公认的经典文献，先后6次获得国家和部级科技成果奖。