Ftz-f1通过调控cyp19a1基因转录影响半滑舌鳎性腺发育的分子机制

　　本研究针对半滑舌鳎（Cynoglossus semilaevis）性别可塑性现象，解析了转录因子Ftz-f1通过结合cyp19a1基因启动子区-952位点CTGGCCTTCCT序列，调控性激素合成关键酶芳香化酶表达的分子机制。该发现为水产养殖中雌性偏向育种提供了精准分子靶点，发表于《Gene》。

　　

在鱼类养殖领域，半滑舌鳎因其显著的性别二态性（雌性个体更大）成为经济价值极高的物种。然而这种鱼类同时存在遗传性别决定（GSD）和环境性别决定（ESD）的双重调控机制，高温可诱导ZW基因型个体逆转为假雄性（pseudomale），且该性状可跨代遗传，导致养殖群体性别比例失衡，严重影响产量。这一现象背后的分子机制尚未阐明，而性激素合成关键酶——由cyp19a1基因编码的芳香化酶（Cyp19a1）被认为是决定性腺发育方向的核心因子。

中国水产科学研究院黄海水产研究所的研究团队在《Gene》发表的研究成果，首次揭示了Ftz-f1转录因子通过特异性结合cyp19a1基因启动子区-952位点调控其表达的分子机制。研究人员采用双荧光素酶报告系统、体外卵巢细胞过表达实验等技术，结合启动子片段缺失和定点突变分析，证实Ftz-f1与cyp19a1在睾丸生精小管腔（SLC）、支持细胞（SCs）和卵母细胞中共表达，且二者表达量在雌性中显著高于同龄雄性。

【遗传结构与系统进化分析】
通过NCBI获取的基因序列分析显示，ftz-f1和cyp19a1分别位于Z染色体和6号染色体，编码含ZnF_C4结构域和跨膜区的蛋白。系统进化树表明这些基因在脊椎动物中高度保守。

【表达模式研究】
原位杂交和免疫组化揭示cyp19a1在假雄性与正常雌雄个体性腺中的差异表达，其表达水平与芳香化酶活性呈正相关，提示该基因在性别逆转中的核心作用。

【转录调控验证】
双荧光素酶报告实验显示Ftz-f1可使cyp19a1启动子活性提升3.5倍。通过JASPAR软件预测和系列缺失突变，最终锁定-952位的CTGGCCTTCCT为关键结合序列，该位点突变可使启动子活性降低82%。

【功能研究】
体外培养卵巢细胞中过表达ftz-f1导致cyp19a1 mRNA和蛋白水平显著上升，直接证实其转录激活作用。

该研究不仅阐明了半滑舌鳎性别可塑性的分子基础，更为水产养殖中的性别控制育种提供了精准干预靶点。Ftz-f1-cyp19a1调控通路的发现，对理解脊椎动物性腺发育的保守机制具有重要启示，也为人类性发育疾病（如46-XX男性化）的研究提供了比较生物学模型。研究采用的"生物信息预测-体外验证-功能实验"技术路线，为类似非模式物种的功能基因组研究提供了范本。