شناسه هاي افزوده :
پوركاظمي، محمد ، همكارطرح , كاظمي، رضوان اله ، همكارطرح , يزداني ساداتي، محمدعلي ، همكارطرح , حلاجيان، علي ، همكارطرح , يوسفي جوردهي، ايوب ، همكارطرح , حسن زاده صابر، محمد ، همكارطرح
چكيده فارسي :
در مورد مكانيسمهاي مولكولي شركتكننده در تمايز گنادي در گونههاي تاسماهيان اطلاعات خيلي كمي وجود دارد. در مهرهداران غير پستاندار، ژن هاي sox9، dmrt1،cyp17a1 و ar ژن هاي اختصاصي جنس نر بوده و در تمايز بافت بيضه شركت مي كنند در حاليكه، foxl2 و cyp19a1a در تمايز بافت تخمدان نقش دارند و ژنهاي محافظت شده مي باشند. بمنظور درك بهتر مكانيسم هاي دخيل در تكامل گناد نر و ماده در تاسماهيان، در اين تحقيق بيان ژنهاي دخيل در تعيين و تمايز جنسي شامل sox9، dmrt1،cyp17a1 ، ar، foxl2 و cyp19a1a به همراه سنجش سطوح استروئيدهاي پلاسما از جمله 11-Ketotestosterone (KT)، Testosterone (T)، estradiol-17β (E2) و progesterone طي مراحل مختلف رسيدگي جنسي و تكامل گنادي در46 قطعه فيل ماهي پرورشي نر و ماده با مراحل مختلف رسيدگي جنسي مورد بررسي قرار گرفت. نتايج به دست آمده نشان داد كه ژن هاي دخيل در تمايز گنادي جنس نر داراي دوشكلي جنسي در جنس نر بودند. در گناد فيل ماهيان پرورشي جنس نر در مرحله 1 رسيدگي جنسي (نارس)، فقط cyp17a1 بيان شد در حاليكه ژنهاي ديگر بيان نشدند و سطوح استروئيدهاي جنسي نر شامل 11-Ketotestosterone و Testosterone پايين بود. Dmrt1 الگوي بيان دوشكلي جنسي را در گناد نر فيل ماهيان در مراحل رسيدگي جنسي 2، 3 و 4 را نشان داد. همچنين ژنهاي sox9 و ar الگوي بيان دوشكلي جنسي در گناد فيل ماهيان نر در مرحله 4 رسيدگي جنسي را نشان دادند و در مراحل ديگر رسيدگي گناد بيان نشدند. سطوح آندروژن هاي پلاسما (شامل 11-Ketotestosterone و Testosterone) در فيل ماهيان نر در مقايسه با ماده ها طي مراحل تكاملي 2 و3 و4 بطور معنيداري بالاتر بود (P<0.05). در فيل ماهيان ماده با گناد تمايز نيافته، ژن هاي foxl2 و cyp19a1a بيان نشدند. طي مراحل رسيدگي جنسي 1، 2 و 3 بيان ژن هاي foxl2 و cyp19a1a افزايش يافت كه بنظر مي رسد سبب افزايش در سطوح estradiol-17β (E2) پلاسما گرديد، در حاليكه سطوح پروژسترون پلاسما روند ثابتي را طي مراحل مختلف رسيدگي جنسي در فيل ماهيان نر و ماده نشان نداد. همچنين بيان ژن هاي foxl2 و cyp19a1a در مرحله 4 رسيدگي جنسي ( زرده سازي) در تخمدان فيل ماهيان مشاهده نگرديد در حاليكه سطوح estradiol-17β پلاسما افزايش نشان داد كه بنظر مي رسد كه estradiol-17β در تمايز جنسي گناد و برقراري آن نقش دارد. نتايج به دست آمده در اين تحقيق نشان داد كه در ميان چهار ژن مورد بررسي دخيل در تكامل و تمايز گناد جنس نر، فقط cyp17a1 در گناد فيل ماهيان نر در مرحله 1 رسيدگي جنسي (نابالغ) بيان شد كه به اين ترتيب مي توان پيشنهاد نمود كه اين ژن قابليت استفاده بعنوان ماركر جنسيت در گناد تازه تمايز يافته در فيل ماهيان پرورشي نر را داراست. در حاليكه ديگر ژن هاي مورد بررسي در جنس نر (sox9، dmrt1 و ar) در جهت تكامل و تمايز گنادي در فيل ماهيان نر نارس نقش دارند. در مورد ژن هاي دخيل در تمايز گناد جنس ماده، دو ژن مورد بررسي در اين تحقيق foxl2 و cyp19a1a در تكامل گناد ماهيان نقش دارند. نتايج اين تحقيق نشان داد كه بيان foxl2 و ميزان غلظت estradiol-17β (E2) پلاسما بر روي بيان ژن cyp19a1a تاثير گذار است. نتايج به دست آمده در اين پژوهش اطلاعات پايه اي براي تحقيقات بيشتر بر روي تمايز جنسي و نيز استراتژي هاي تكامل گنادي بمنظور تعيين جنسيت در تاسماهيان را فراهم مي آورد. بمنظور دستيابي به ماركر مولكولي تعيين جنسيت در تاسماهيان، تحقيات بيشتر با استفاده از تكنولوژي هاي نوين ضرورت دارد.
چكيده انگليسي :
Abstract
Little is known about molecular mechanisms involved in gonad differentiation in sturgeon species. In non-mammalian vertebrates, sox9, dmrt1, cyp17a1, and ar are male specific genes in testicular differentiation and foxl2 and cyp19a1a, genes though to be involved in ovary differentiation are highly conserved. In order to understand the mechanism underlying testicular and ovarian development in sturgeon, we investigated sex steroids level of 11-Ketotestosterone (KT), Testosterone (T), estradiol-17β (E2) and progesterone and relative expression of sox9, dmrt1, cyp17a1, ar, foxl2 and cyp19a1a in great sturgeon (Huso huso) gonads during different stages of sexual maturity. The results showed all studied genes had dimorphic patterns in males. In immature gonads (stage I), only cyp17a1 expressed in male gonads, while other genes did not express, and KT and T levels were low. Dmrt1 showed dimorphic expression pattern in male gonads at maturity stage II, III, and IV. Furthermore, sox9 and ar mRNA presented significant dimorphic expression pattern in male gonads only at maturity stage 4. Plasma androgens levels were significantly higher in males compared to females during maturity stages II, III, and IV (P<0.05). In female gonads, foxl2 and cyp19a1a did not express in undifferentiated gonads. During maturity stages 1 to 3, the expressions of foxl2 and cyp19a1a increased, leading to increase in E2 level, while the progesterone did not show the constant trend in male and female sturgeon during different maturity stages. During maturity stage 4 (vitellogenic), no expression of foxl2 and cyp19a1a were detected in ovaries, while E2 level was increased, suggesting that E2 is involved in gonadal sex differentiation and maintaining.The results showed that among four genes conserved in testicular development, only cyp17a1 expressed in male gonads at maturity stage I (immature), suggesting that this gene may be applicable as a sex marker in recently differentiated male great sturgeon. Sexually dimorphic patterns in other studied genes (sox9, dmrt1, and ar), suggesting that these genes may be important for testicular development and differentiation in premature great sturgeon. For genes involved in ovarian development, the dimorphic expression of foxl2 and cyp19a1a mRNA in developing female gonads is required for ovarian development. Our study revealed that foxl2 expression and E2 level can regulate the expression of cyp19a1a.The obtained results provide a foundation for further research on sex differentiation and developing strategies for the sexing of sturgeon for aquaculture. For accessing to sex determination molecular markers in sturgeons, more researchs by using new technologies are needed.
كليدواژه :
فيل ماهي , بيان ژن , تكامل گنادي , تعيين جنسيت , استروئيدهاي جنسي
