泥鳅DNA甲基转移酶基因家族结构及时空表达

摘要

为深入解析DNA甲基化对泥鳅等硬骨鱼类基因表达调控的作用机制，基于转录组测序数据，用hiTAIL-PCR技术克隆获得泥鳅DNA甲基转移酶基因家族dnmts的启动子序列，并用qRT-PCR和原位杂交技术分析dnmts的时空表达特征。结果显示，维持甲基化酶dnmt1与从头甲基化酶dnmt3s的亚细胞定位、N端调控结构域存在较大的差异，dnmt1的调控域包含DMAP、PBD、CXXC和BAH保守结构域，而dnmt3s包含PWWP、ADD或CH结构域，提示dnmt1和dnmt3s间存在较大的功能分化。在4个dnmts的启动子序列上，均预测到典型元件TATA-box，以及CREB、Egr-1、Pit-1等与胚胎发育、生长、繁殖等相关的转录因子结合位点。4个dnmts的表达量均与发育阶段相关、呈动态变化，在卵裂期到囊胚期的快速卵裂阶段，dnmt1高表达，而在胚胎后期的器官分化阶段，dnmt3aa和dnmt3ab高表达。在成鱼阶段，dnmt1在性腺中高表达，dnmt3aa和dnmt3ab在脑中高表达，而dnmt3b在性腺、脑和肌肉中均有较高的表达水平。Dnmts的表达呈明显的性别二态性，dnmt1和dnmt3b在卵巢中高表达，而dnmt3aa和dnmt3ab则在精巢中高表达。原位杂交结果显示，dnmt3aa在卵巢的生殖细胞和体细胞中均有表达，而dnmt3ab仅在卵巢的体细胞中表达。以上结果表明，泥鳅dnmts各成员之间存在功能分化，并在特定的发育阶段和组织中发挥重要功能。

关键词

泥鳅 / DNA甲基化 / DNA甲基转移酶 / 基因结构和功能 / 基因表达调控