中國水產科學研究院鰱鱔遺傳育種創新團隊通過對全基因組水平染色質可及性與DNA甲基化圖譜分析，發現在黃鱔性腺發育的關鍵階段，DNA甲基化作為關鍵的表觀修飾手段調控黃鱔性腺發育。近日，研究成果以《Integrated chromatin accessibility and DNA methylation analysis to reveal the critical epigenetic modification and regulatory mechanism in gonadal differentiation of the sequentially hermaphroditic fish, Monopterus albus》為題，在國際性別研究知名期刊《Biology of Sex Differences》（Q1,IF=8.81）發表。論文第一作者為胡喬木副研究員，李忠研究員為論文的通訊作者，長江水產研究所為該論文第一單位。
黃鱔（Monopterus albus）是我國重要的淡水經濟養殖魚類，年產值近300億元；為典型的雌雄同體魚類，具有先雌后雄的性腺分化特征，因此是研究性別分化表觀遺傳學的理想模型。此外，黃鱔雌性階段體型較小，懷卵量低，制約了黃鱔苗種產量等產業重大問題。基于以上原因，開展黃鱔性別分化機制的研究不僅具有重要科學價值和理論意義，而且對探索開發性逆轉表觀遺傳分子標記，篩選鑒定天然未反轉黃鱔，建立延遲黃鱔性逆轉的方法，解析黃鱔性逆轉遺傳機制，創制高產優良種質具有重要的應用價值。
團隊利用高通量測序技術對黃鱔性腺分化關鍵期（雌，間，雄）進行染色質可及性及全基因組甲基化測序，聯合各組學數據分析，發現性腺發育過程中甲基化呈現動態變化，與基因表達關系緊密，并呈現負相關性；在對差異基因進行表達模式分析時，發現903個基因的表達模式符合性逆轉基因的表達特征，對這些基因啟動子區進行甲基化分析，發現這些基因的啟動子甲基化與基因表達呈負相關性；然而染色質可及性與性腺發育及基因表達關系并非緊密。因此推測DNA甲基化在黃鱔性腺發育過程關鍵期發揮重要調控作用。結合多組學分析，發現在903個基因中，甲基化發揮主導作用的有63個，對其中11個進行染色質可及性及DNA甲基化分析，發現繁殖相關基因plastin-2在表達與甲基化關系最為密切。通過BSP測序技術，分析plastin-2基因啟動子在黃鱔發育關鍵期（雌，間，雄）性腺，性反轉性腺以及去甲基化的性腺細胞中的甲基化模式變化，發現plastin-2基因啟動子的甲基化調控基因表達。此外，通過雙熒光素酶實驗，發現性別相關轉錄因子Dmrt1與Foxl2能通過結合plastin-2基因啟動子區調控plastin-2基因表達。
該研究得到中國水產科學研究院鰱鱔遺傳育種創新團隊、中國水產科學研究院基本科研業務費等項目資助。研究論文全文下載地址為：https://doi.org/10.1186/s13293-022-00484-6。
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