The Function of Dmrt1 in Sexual Development in Different Species
As a gene family related to sex determination and differentiation, Dmrt is highly conserved from lower animals to higher animals. Despite the differences of sex control mechanisms among species, Dmrt1 has been widely related to male sex determination, testis differentiation and maintenance. This review focused on the classification of Dmrt gene family and the functional studies of Dmrt1 related to gender development in different species, which would probably offer insights into the sex-determination mechanisms and artificial sex-controlled breeding.
Dmrt1
DMRT (Double-sex and Mab-3 related transcription factor)基因具有高度保守的DM结构域,其在性别决定和性腺发育的过程中发挥着至关重要的作用
在小鼠中,Dmrt1 mRNA可在10.5天胚胎的体细胞和两性原始生殖细胞(PGC)的生殖嵴中检测到,随着睾丸开始分化,14.5天时其在雄性性腺中高度富集
鸟类是雌性异配雄性同配型(ZW/ZZ),到目前为止,还没有证据表明雌性特异性W染色体上存在卵巢决定基因
非洲爪蟾的性别决定类型是雌性异配型(ZW/ZZ),其W染色体上有一个Dmrt1的同源物DM-W,可与常染色体上的Dmrt1相结合从而阻碍Dmrt1与其下游基因的相互作用,使性腺向卵巢分化
在斑马鱼、斑点叉尾鮰和大西洋鳕鱼等鱼类中,dmrt1表现出显著的雄性偏好性。斑马鱼的性别主要由常染色体多基因和环境因子互作决定,虽然在精巢和卵巢中均可检测到dmrt1基因的表达,但其主要富集于精子的发生时期
DMRT基因家族广泛参与了从低等动物到高等动物的性别决定和性腺发育,该家族成员共享的DM结构域在不同物种中具有高度保守性,其中Dmrt1在胚胎发育和性腺的功能维持方面具有重要作用。Dmrt1主要参与雄性的性别决定,在大多数物种的精巢中呈现特异性表达或显著的雄性偏好性,而部分Dmrt1的同源物也参与了卵巢的发育,如非洲爪蟾中的DM-W。Dmrt1的缺失在大多数物种中会造成精巢的发育不全乃至出现部分或完全的性逆转现象。对Dmrt1的研究大多集中在分子特征、表达模式和功能初探方面,关于具体的级联调控机制还需要进行更深入的研究。本文整合了目前国内外关于Dmrt1基因在无脊椎动物和脊椎动物等不同物种中性别发育中的研究进展,以期为进一步深入研究不同种的性别决定机制和发展人工性别控制单性育种提供了理论指导。
*通讯作者。