Y染色体编码基因mRNA在成熟精子中保留情况的研究

作     者：雷庆 

作者单位：上海交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：乔中东

授予年度：2008年

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 071007[理学-遗传学] 

主      题：成熟精子 Y染色体 mRNA RT-PCR 保留 

摘      要：自从上世纪中叶发现精子当中存在mRNA以来,对精子中的mRNA的研究取得巨大的进展。越来越多的研究发现成熟精子中存在有大量而复杂的mRNA群体,到目前为止,科学家们估计人正常射出的精子当中有3500-5000多种RNA,并且认为它们可能在染色体重新组装、基因印迹及精子发生过程中起着重要的作用。本文主要通过检测Y染色体编码基因在小鼠和人类成熟精子中的表达情况,从而探讨成熟精子对这些基因的mRNA保留机制,并进一步探讨精子mRNA可能执行的功能。 本研究结合小鼠睾丸SAGE文库数据,选取小鼠Y染色体上10个重要基因并设计引物。然后采集小鼠附睾精子并获能,通过上游法纯化精子后提取总RNA,同时提取睾丸、雄脑及雌脑的总RNA,接着用这些基因相应的引物对四种RNA进行RT-PCR分析,检测这些基因在成熟精子及其他组织当中的表达情况。而在上面结果的基础上,我们又用荧光原位杂交的方法对Dby及Smcy在小鼠成熟精子当中存在的情况做了进一步对比与鉴定。此外,我们利用同种方法在人类射出的精子、睾丸、男性淋巴细胞和卵巢中对筛选的人类Y染色体编码的9个基因进行了类似的研究。 PT-PCR结果显示小鼠Y染色体编码的10个基因mRNA在雌脑中均无表达,雄脑中部分有表达,而在睾丸中都有表达,但在精子中只有Dby的mRNA能够被检测到。而对其中Dby和Smcy两基因进行荧光原位杂交之后,激光共聚焦结果显示,有一半的精子顶体后膜上有明显的Dby mRNA的信号,而作为对照的Smcy则检测不到任何信号。对人类的类似研究发现,Y染色体编码的9个基因在卵巢中均无表达,而在男性淋巴细胞中都有表达,睾丸当中有6个基因表达,其中精子中只检测到DBY、SRY、RPS4Y1的mRNA。 以上结果说明成熟精子对Y染色体编码的基因mRNA是选择性保留的。在我们所选的10个基因当中,小鼠成熟精子仅保留了Dby的mRNA,激光共聚焦的结果也进一步证实了这一点。这预示着Dby可能对小鼠精子成熟以后受精的功能有着重要的作用。同时在人类成熟精子中保留了在睾丸中有表达的Y染色体编码的6个基因当中的3个,这些基因可能对受精后早期胚胎发育有着重要的作用。