Gustavus是节肢动物繁殖的正调控因子,具有保守的SPRY和C末端SOCS盒结构域,属于SPSB蛋白家族。SPSB家族包括SPSB1至SPSB4,在高等动物中起着关键作用,包括免疫反应、凋亡、生长和应激反应。
张继泉/孙玉英课题组发现中华锯齿米虾存在选择性剪接的两种NdGustavus亚型,NdGusX1和NdGusX2;它们具有不同的表达模式—分别在卵巢和肌肉中以及在所有卵巢生殖细胞中都很高。这些亚型在胚胎发育过程中表现出相似的表达动态,在铜离子暴露后显著上调。原位杂交结果表明,NdGusX1和NdGusX2在卵巢中的生殖细胞谱中均有表达,NdGussX1在卵原细胞和初级卵母细胞中的表达增强。此外,RNA干扰揭示了卵巢的功能互补和肌肉的潜在功能分化。NdGusX1和NdGusX2的敲除可能破坏内源性卵黄蛋白原合成,调节卵黄发生并减少成熟卵母细胞体积,影响卵泡腔的占用。本研究为理解SPSB家族在甲壳动物卵巢成熟中的生物学功能提供了理论基础。
上述成果于2024年9月发表在Scientific Reports上。河北大学2020级硕士生梁美玲为论文第一作者,2023级博士生冯丹丹为论文共同作者,张继泉研究员和孙玉英教授为论文通讯作者,相关研究得到国家自然科学基金、河北省重点研发计划和河北省自然科学基金等资助。
论文信息:
Liang ML, Feng DD, Zhang JQ*, Sun YY*. 2024. Functional complementation of two splicing variants of Gustavus in Neocaridina denticulata sinensis during ovarian maturation. Scientific Reports, 14: 20939. Doi: 10.1038/s41598-024-72080-0(中科院二区, Q1, IF: 3.8)
图1 NdGusX1和NdGusX2的表达谱。a:成熟组织中的表达模式;b:不同发育阶段胚胎中的表达模式,1-卵裂期、2-囊胚期、3-原肠胚期、4-卵无节期、5-卵单节期、6-眼色素形成期胚胎、7-眼色素形成良好期胚胎、8-幼体期、9-幼虫期;c:铜离子刺激后不同时间段性腺中的表达谱;d:NdGusX1和NdGusX2在卵巢中的定位。
图2 用于制备双链RNA的引物的位置信息(a)以及注射dsNdGusX2的实验组和注射dsEGFP的对照组中NdGusX1和NdGusX2的表达水平(b):c:基于图像J的灰度分析。E表示注射dsNdGusX2的实验组,C表示注射dsEGFP的对照组。
图3 NdGusX1和NdGusX2对卵巢发育的影响。a: NdGusX1和NdGusX2的干扰效率检测;b和c:敲除NdGus后卵子发生相关基因的表达水平;b:半定量PCR实验;c:基于图像J的灰度分析,18S rRNA用作内部参考基因;d:干扰24小时后卵母细胞发育。