罗大极团队描绘黄鳝自然性反转过程中多样化转录本与染色质可及性等特征

黄鳝（Monopterus albus）存在先雌后雄的自然性反（逆）转现象（Liu CK, 1944），研究人员一直试图揭示其背后的分子机制，却因基因组注释不完整、缺乏系统的性腺多组学数据而进展缓慢。黄鳝在胚胎受精后携带同一套基因组，却在成年后既可发育成卵巢又能发育成精巢，染色质可及性重塑及卵（精）巢转录本谱系的动态切换等特征对深入理解黄鳝自然性反转过程中的重要分子事件和相关调控机制非常重要。

近日，水产学院罗大极团队联合中国科学院水生生物研究所胡炜团队以“Multi-omics integration identifies diverse transcripts and chromatin accessibility profiles in Monopterus albus gonads”为题在Nature旗下期刊Scientific Data（5年影响因子8.9）发表了最新研究。

团队根据性腺组织学和细胞学特征将黄鳝的自然性反转过程分为了九个关键时期（PVO，VO，MO，ISE，ISM，ISL，ES，MS和LS），利用RNA-seq、Iso-seq和ATAC-seq三种技术对各阶段性腺进行了系统分析，描绘了基因表达特征，发掘了黄鳝卵巢转变为精巢过程中新的转录异构体（Isoform），还揭示了自然性反转关键时期染色质可及性的动态变化。发现了37,911个全新转录本，显著完善了黄鳝的基因注释；发掘了2,174个潜在的顺式调控元件（控制基因活动的“开关”），并揭示了在黄鳝自然性反转过程中这些“开关”与基因表达变化的联动关系动态调控性反转这一进程（图1）。

图1：黄鳝自然性反转多组学研究的流程图

这项研究就像为黄鳝的性腺做了一次“时序全景多维度扫描”，提供了迄今最全面、精准的黄鳝基因组注释资源。未来，研究人员可以在此基础上进一步挖掘关键基因和调控通路，层层揭开黄鳝自然性反转之谜。

李洋洋博士和赵媛莉博士为第一作者，胡炜研究员和罗大极教授为通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金杰出青年基金项目32425055等资助。

原文链接：https://www.nature.com/articles/s41597-025-06478-4