非编码 RNA 在米非司酮诱导红鳍东方鲀性腺雄性化中的潜在调控作用探秘

【字体: 时间:2025年05月13日 来源:BMC Genomics 3.5

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  在鱼类性别分化研究中,非编码 RNA(ncRNAs)的作用备受关注。为探究米非司酮(RU486)诱导红鳍东方鲀性腺雄性化过程中 ncRNAs 的调控机制,研究人员开展相关研究。结果发现 ncRNAs 参与该过程,这有助于理解红鳍东方鲀性别分化调控网络。

  在奇妙的鱼类世界里,性别分化一直是生物学家们热衷探索的神秘领域。在众多影响鱼类性别分化的因素中,非编码 RNA(ncRNAs)逐渐走进了科研人员的视野,其在性别分化过程中的调控作用引发了广泛关注。同时,环境内分泌干扰物米非司酮(RU486),作为一种孕酮拮抗剂,已被证实能对鱼类的繁殖和性别分化产生影响。然而,在红鳍东方鲀中,RU486 诱导性腺雄性化过程中 ncRNAs 的具体调控机制却依旧迷雾重重。为了揭开这层面纱,大连海洋大学的研究人员勇挑重担,开展了深入研究。
他们通过一系列实验,最终发现 ncRNAs 很可能参与了 RU486 诱导的红鳍东方鲀性腺雄性化过程,这一发现如同点亮了一盏明灯,为深入理解红鳍东方鲀性别分化的调控网络提供了新的方向,相关成果发表在《BMC Genomics》杂志上。
在这项研究中,研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先,对红鳍东方鲀进行 RU486 处理并采集样本,通过特定的遗传标记鉴定其遗传性别;接着,利用 RNA 测序技术,全面获取 ncRNAs 的表达信息;然后,运用生物信息学方法预测 ncRNAs 的靶基因,并进行功能富集分析;最后,通过双荧光素酶报告基因检测等实验验证靶基因关系 。
下面来看具体的研究结果:
  • 性腺组织石蜡切片观察:对照组中,幼虫性腺包含卵巢、睾丸和未分化性腺组织,比例分别为 26.7%、50% 和 23.3%;RU486 处理组中,卵巢、睾丸和未分化性腺组织占比为 0、80% 和 20%,且处理组出现类似对照组睾丸的结构。这表明 RU486 处理显著改变了性腺组织的构成。
  • lncRNAs、circRNAs 和 miRNAs 的鉴定与特征分析:研究共鉴定出 4381 个长链非编码 RNA(lncRNAs)、309 个环状 RNA(circRNAs)和 1020 个微小 RNA(miRNAs),并对它们进行了分类。这些 ncRNAs 的发现为后续研究其功能奠定了基础。
  • 差异表达分析:研究共揭示了 344 个差异表达的 lncRNAs、14 个差异表达的 circRNAs 和 322 个差异表达的 miRNAs。其中,41 个 lncRNAs 和 20 个 miRNAs 在 RU486 诱导的雄性化 XX 性腺中表达发生改变,暗示它们可能在雄性化过程中发挥重要作用。
  • 靶基因预测与功能富集分析:通过预测发现,差异表达的 ncRNAs 靶基因主要富集在与性别相关的通路中,如钙信号通路、卵巢类固醇生成通路等。这表明 ncRNAs 可能通过调控这些通路参与性别分化。
  • qPCR 验证:对部分 lncRNAs、circRNAs 和 miRNAs 进行 qPCR 验证,结果与 RNA 测序数据相符,证明了研究数据的准确性和可靠性。
  • ceRNA 调控网络构建:构建的 ceRNA 调控网络显示,多个 lncRNAs、miRNAs 与性别相关基因存在相互作用,进一步揭示了 ncRNAs 在性别分化中的复杂调控机制。
    在研究结论与讨论部分,研究人员指出,本次研究为 ncRNAs 参与 RU486 诱导的红鳍东方鲀性腺雄性化过程提供了有力证据。研究发现,许多差异表达的 lncRNAs 和 miRNAs 与性别相关基因相互作用,且它们的靶基因显著富集在性别分化相关通路中,如钙信号通路、卵巢类固醇生成通路和皮质醇合成与分泌通路等 。这一研究成果不仅增强了人们对红鳍东方鲀性别分化调控网络的理解,也为后续深入研究 ncRNAs 在鱼类性别分化中的功能和机制提供了重要线索,对鱼类繁殖生物学和性别调控研究领域具有重要意义,有望为相关领域的进一步发展开辟新的道路。

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