哈尔滨和湛江雄性褐家鼠Gsk3β差异甲基化区域DNA序列多态性分析与调控功能鉴定

糖原合成酶激酶-3β（glycogen synthase kinase3β, Gsk3β）基因能够参与多条细胞周期信号传导通路，从而通过调控细胞分裂过程，影响组织与器官的发育。本实验室前期研究发现，与湛江褐家鼠种群相比，哈尔滨褐家鼠种群在秋冬季存在睾丸发育受抑制的现象，并通过基因组与甲基化组联合分析，在Gsk3β基因内含子区域筛选到1个差异甲基化区域（differentially methylated region, DMR）。为分析该DMR 的DNA序列多态性及其在Gsk3β基因表达调控中的可能作用，本研究选取了哈尔滨（n=52）和湛江（n=39）共91个性成熟褐家鼠睾丸样品。采用PCR测序方法在群体水平上分析了该DMR的DNA序列多态性，在2个褐家鼠亚种的分化特征，并选取2个群体中具有代表性的单倍型，通过荧光素酶基因报告系统在293T细胞中检测该DMR不同单倍型的调控活性。结果表明，该DMR存在2个SNP位点，共组成3个单倍型、6个基因型。卡方检验表明，其频率在2个群体间发生显著分化（单倍型，P=1.13E-29；基因型，P=1.15E-14）。Gsk3β基因的-2 218/+238 bp区具有明显启动子活性（P<0.05）；哈尔滨和湛江2个单倍型都显示显著的沉默子活性（P<0.05），同时表现显著的调控活性差异（P<0.05），表明这2个单倍型可以在293T细胞中作为沉默子抑制Gsk3β基因的启动子活性。2个单倍型调控活性差异，可能与SNP导致的转录因子结合位点的获得/丢失，以及2个单倍型在不同种群中甲基化状态差异有关。本研究结果表明，该DMR可能通过调控褐家鼠Gsk3β基因表达，在睾丸发育过程中发挥作用。2个种群主要单倍型的调控活性差异，及其甲基化状态差异可能是2个种群睾丸发育表型差异的重要调控因素之一