中国水产科学研究院鲢鳝遗传育种创新团队通过对全基因组水平染色质可及性与DNA甲基化图谱分析，发现在黄鳝性腺发育的关键阶段，DNA甲基化作为关键的表观修饰手段调控黄鳝性腺发育。近日，研究成果以《Integrated chromatin accessibility and DNA methylation analysis to reveal the critical epigenetic modification and regulatory mechanism in gonadal differentiation of the sequentially hermaphroditic fish, Monopterus albus》为题，在国际性别研究知名期刊《Biology of Sex Differences》（Q1,IF=8.81）发表。论文第一作者为胡乔木副研究员，李忠研究员为论文的通讯作者，长江水产研究所为该论文第一单位。
黄鳝（Monopterus albus）是我国重要的淡水经济养殖鱼类，年产值近300亿元；为典型的雌雄同体鱼类，具有先雌后雄的性腺分化特征，因此是研究性别分化表观遗传学的理想模型。此外，黄鳝雌性阶段体型较小，怀卵量低，制约了黄鳝苗种产量等产业重大问题。基于以上原因，开展黄鳝性别分化机制的研究不仅具有重要科学价值和理论意义，而且对探索开发性逆转表观遗传分子标记，筛选鉴定天然未反转黄鳝，建立延迟黄鳝性逆转的方法，解析黄鳝性逆转遗传机制，创制高产优良种质具有重要的应用价值。
团队利用高通量测序技术对黄鳝性腺分化关键期（雌，间，雄）进行染色质可及性及全基因组甲基化测序，联合各组学数据分析，发现性腺发育过程中甲基化呈现动态变化，与基因表达关系紧密，并呈现负相关性；在对差异基因进行表达模式分析时，发现903个基因的表达模式符合性逆转基因的表达特征，对这些基因启动子区进行甲基化分析，发现这些基因的启动子甲基化与基因表达呈负相关性；然而染色质可及性与性腺发育及基因表达关系并非紧密。因此推测DNA甲基化在黄鳝性腺发育过程关键期发挥重要调控作用。结合多组学分析，发现在903个基因中，甲基化发挥主导作用的有63个，对其中11个进行染色质可及性及DNA甲基化分析，发现繁殖相关基因plastin-2在表达与甲基化关系最为密切。通过BSP测序技术，分析plastin-2基因启动子在黄鳝发育关键期（雌，间，雄）性腺，性反转性腺以及去甲基化的性腺细胞中的甲基化模式变化，发现plastin-2基因启动子的甲基化调控基因表达。此外，通过双荧光素酶实验，发现性别相关转录因子Dmrt1与Foxl2能通过结合plastin-2基因启动子区调控plastin-2基因表达。
该研究得到中国水产科学研究院鲢鳝遗传育种创新团队、中国水产科学研究院基本科研业务费等项目资助。研究论文全文下载地址为：https://doi.org/10.1186/s13293-022-00484-6。
