Sự ức chế biểu hiện gen P450 aromatase ở những con đực chuyển giới được sản xuất bằng cách nuôi dưỡng ấu trùng cái di truyền ở nhiệt độ nước cao trong giai đoạn phân hóa giới tính ở cá bơn Nhật Bản (Paralichthys olivaceus)

Giới tính kiểu hình của nhiều loài cá vây tia, bao gồm cả cá bơn, có thể được thay đổi một cách thực nghiệm bằng cách điều trị phôi hoặc ấu trùng dưới các nhiệt độ khác nhau hoặc hormone steroid giới tính. Để phân tích cơ chế xác định giới tính, đặc biệt là vai trò của cytochrome P450 aromatase (P450arom), một loại enzyme xúc tác chuyển đổi các androgen thành estrogen, trong sự khác biệt giới tính của tuyến sinh dục phụ thuộc vào nhiệt độ ở cá bơn Nhật Bản, chúng tôi đã tạo ra hai quần thể ấu trùng, cả hai đều có kiểu gen XX (cái di truyền) nhưng mỗi quần thể lớn lên để biểu hiện tất cả là cái kiểu hình hoặc đực kiểu hình, bằng cách nuôi dưỡng ấu trùng ở nhiệt độ nước bình thường (18 độ C) hoặc cao (27 độ C) từ ngày 30 đến 100 sau khi nở. Những ấu trùng (XX) được sản xuất nhân tạo bằng cách giao phối giữa những con cái bình thường (XX) với những con đực lưỡng bội sinh sản (XX) đã bị chuyển giới thành đực kiểu hình bằng 17alpha-methyltestosterone. Để nghiên cứu vai trò của P450arom trong xác định giới tính ở cá bơn, chúng tôi đã phân lập một cDNA P450arom chứa khung đọc mở hoàn chỉnh từ buồng trứng. RT-PCR cho thấy mRNA P450arom được biểu hiện cao ở buồng trứng và lách nhưng chỉ yếu ở tinh hoàn và não. Phân tích bán định lượng mRNA P450arom trong các tuyến sinh dục trong quá trình phân hóa giới tính cho thấy không có sự khác biệt về mức độ mRNA P450arom giữa nhóm cái và nhóm đực khi tuyến sinh dục còn không phân biệt giới tính (ngày 50 sau khi nở). Tuy nhiên, sau khi bắt đầu phân hóa giới tính (ngày 60), mức độ mRNA tăng nhanh chóng ở nhóm cái, trong khi chúng giảm nhẹ ở nhóm đực. Tương tự, mức estradiol-17beta tăng đáng kể ở nhóm cái, trong khi vẫn không thay đổi ở nhóm đực. Những kết quả này gợi ý rằng việc chuyển giới những ấu trùng cái di truyền thành đực kiểu hình bằng cách nuôi dưỡng chúng ở nhiệt độ nước cao đã gây ra sự ức chế biểu hiện gen P450arom. Hơn nữa, chúng tôi cho rằng việc duy trì mRNA P450arom ở mức rất thấp là điều kiện cần thiết cho sự phân hóa tinh hoàn, trong khi mức độ tăng là không thể thiếu cho sự phân hóa buồng trứng.