SF-1对性别逆转鱼类Cheilinus undulatus中AMH基因启动子活性的调控及其适应性进化

《BMC Genomics》：Regulation of the amh gene promoter activity by SF-1 in sex-reversing Cheilinus undulatus and its adaptive evolution

humphead wrasse的性别逆转机制与适应性进化研究揭示了amh基因正选择及SF-1调控作用，核受体家族特征与体型、转座子丰度关联，为濒危物种保护提供分子证据。

　　

摘要

背景

隆头鲈鱼（Cheilinus undulatus）是一种具有原雌性雌雄同体特征的鱼类，同时也是珊瑚礁生态系统中的顶级捕食者。然而，过度捕捞导致其种群数量显著下降，这使得研究其适应性进化及性别逆转机制变得十分困难。

结果

本研究通过比较基因组学分析，发现了与C. undulatus的摄食能力、消化功能及体色变化相关的适应性进化信号。值得注意的是，在C. undulatus、Amphiprion percula（一种雄先熟雌雄同体鱼类）和Oryzias latipes（一种XY性别决定物种）中，关键雄性化途径基因amh存在正向选择信号。此外，还观察到C. undulatus与Labrus bergylta的体型大小与转座子含量之间存在正相关关系。在C. undulatus中鉴定出了75种核受体（NRs），所有这类受体成员均同时具有zf-C4（PF00105）和Hormone_recep（PF00104）结构域，仅有三种NR0成员仅含有Hormone_recep（PF00104）结构域。同时，研究人员克隆了amh基因外显子1的184 bp片段及其上游2229 bp的序列，发现了三个预测的SF-1转录因子结合位点。双荧光素酶报告基因实验表明，重组的amh启动子构建体（pGL4.10-amh）具有基础启动子活性，而SF-1能够显著增强这种活性。定点突变实验进一步证实，SF-1的调控位点位于amh基因上游-1413 bp至-1403 bp之间，这表明SF-1在amh基因的调控中起直接作用，并可能参与C. undulatus的性别逆转过程。

结论

总体而言，本研究为C. undulatus的性别逆转机制及适应性进化信号提供了分子层面的证据，有助于加深对这一濒危物种的理解。