多倍体或全基因组复制(WGD)为基因组进化提供了充足的物质基础，是遗传多样性、性状创新和生态适应的重要驱动力，由异源多倍体产生的同源染色体（及其携带的基因）通常被称为homeologs (homoeologs)。然而，在多倍体中，重复的基因如何共同调节一个生物过程的分子机制仍然很大程度上是未知的。
近日，中国科学院水生生物研究所桂建芳、李熙银团队在PLOS GENETICS（IF:6.020）上发表了题为“Two duplicated homeologs cooperatively regulate male differentiation by inhibiting transcription in a hexaploid fish”的研究论文，发现了两个（性腺体细胞衍生因子）同源基因(-A和-B)通过抑制转录，协同诱导六倍体银鲫雄性分化，揭示了重复基因协同调控多倍体鱼类雄性分化的潜在分子机制。
单性生殖缺乏减数分裂同源重组，导致有害突变积累以及阻碍遗传多样性产生，因而单性生殖通常被认为是演化的“死胡同”。有些单性生殖鱼类和爬行类存在时间已经远超出其预测的灭绝时间，并展现出较高的遗传多样性和较强的环境适应性。有着鱼类“女儿国”之称的银鲫，则是这样一种有趣的鱼，在自然环境中，银鲫的性别比例为9:1，已被发现拥有单性雌核生殖和有性生殖多重生殖方式。
本研究中，作者以六倍体银鲫为研究对象，鉴定了两个重复的（gonadal somatic cell-derived factor）部分同源基因：A和-B，其中每个部分同源基因均包含三个高度保守的等位基因。他们发现-A和-B在雄性性腺的体细胞中大量表达，-A的转录主要受dmrt1-A激活，-B的转录主要受dmrt1-B激活。单独敲除-A或-B会导致部分遗传型雄性发生雄性向雌性的性逆转；且在-A突变体中存在-B的补偿性表达，在-B突变体中存在-A的补偿性表达。同时敲除-A和-B则导致所有遗传型雄性发生雄性向雌性的性逆转，且这种性逆转可以通过芳香化酶抑制剂处理来挽救。
随后，研究人员通过酵母双杂交等分子互作研究手段，在体外证明-A和-B都可以与Ncoa5（nuclear receptor coactivator 5）结合，并阻断Ncoa5与Rora（retinoic acid-related orphan receptor-alpha）的相互作用，从而抑制Rora和Ncoa5对的转录激活。
gsdf-A/gsdf-B介导银鲫雄性分化的假想分子机制
研究结论
该研究揭示了六倍体银鲫和通过抑制转录来协同调控六倍体银鲫雄性分化，且体外研究证明和可以通过与Ncoa5相互作用来抑制转录。研究中展示多倍体重复基因协同调控机制的一个典型案例，同时也为多倍体性别分化机制演化提供了创新见解。
文章中银鲫酵母文库建库方法Gateway法，建库材料银鲫雌雄性腺。
文章中银鲫酵母文库由欧易生物构建，建库方法Gateway法，建库材料银鲫雌雄性腺。
该研究由博士研究生王明涛等人完成，通讯作者为桂建芳院士和李熙银副研究员。研究得到国家重点研发计划项目，国家自然科学基金，中国科学院前沿科学重点研究项目，中国科学院战略性先导科技专项等项目支持。
引用：
http://www.ihb.cas.cn/tpxw/202207/t20220705_6471508.html
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1010288
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