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细胞色素P450芳香化酶是一种类固醇生成相关的重要酶类,是雄激素向雌激素转变的关键限速酶,其编码基因为cyp19a1基因,cyp19a1基因表达功能的调节能够明显改变雌激素的产生,干扰局部和全身雌激素的水平。在鱼类中,该基因有两种形式,分别为cyp19a1a和cyp19a1b。cyp19a1a主要在卵巢中表达,cyp19a1b主要在脑中表达,与鱼类的性别决定和性别分化有关。为研究内分泌干扰物(EDCs)对稀有鮈鲫cyp19a1基因的内分泌干扰作用,从而为高等脊椎动物包括人类进行风险预测,本实验采用同源克隆和RACE相结合的方法,获得了稀有鮈鲫卵巢和脑P450芳香化酶编码基因(cyp19a1a和cyp19a1b)的全长cDNA序列,长度分别为2239 bp和2167 bp,编码520和507个氨基酸残基,与其他脊椎动物的相似性在90%以上。稀有鮈鲫卵巢和脑P450芳香化酶均具有芳香化酶氨基酸序列的保守功能区,即I-helix (与类固醇物质结合有关)、Ozol’s peptide、芳香化酶特异性保守区和血红素结合区。用Trizol一步法提取12月龄稀有鮈鲫雌鱼和雄鱼(各3尾)的RNA后分别混合,半定量RT-PCR分析cyp19a1基因的组织特异性表达,结果显示cyp19a1a mRNA主要在卵巢中表达,cyp19a1b主要在脑中表达,在其它组织中也均有少量表达。以稀有鮈鲫的基因组DNA为模板,采用染色体步移方法分离获得了其cyp19a1基因的5’侧翼序列,长度分别为2378 bp和662 bp。用TESS软件进行预测分析,在cyp19a1a基因的启动子区域,发现了类固醇生成因子(SF-1)识别位点、视磺酸受体(RAR)结合位点、Wilm Tumor 1(WT1-KTS)结合位点、雌激素受体半位点(1/2 ERE)、糖皮质激素响应元件(GRE)半位点、性别决定Y因子(SRY)结合位点、CCAAT/增强子结合蛋白(C/EBP)结合位点、GATA转录因子(GATA-1)结合位点和激活蛋白1(AP-1)结合位点。在cyp19a1b基因的启动子区域,除发现了SF-1、RAR、GRE、C/EBP、GATA-1元件外,还有过氧化酶增殖子激活受体位点(PPAR)、芳香烃受体(AhR)识别位点、cAMP响应元件结合蛋白(CREB)、雌激素响应元件(ERE)等。用孵化后31 d的稀有鮈鲫幼鱼进行EDCs(clofibrate、EE2、NP、BPA)暴露试验,每种EDCs分为3个浓度,每个浓度随机放入6尾鱼,3 d的暴露试验结束后,提取全鱼的总RNA,研究cyp19a1a和cyp19a1b的mRNA的表达变化。结果显示,clofibrate对cyp19a1基因的表达均无影响,1 nM雌二醇(EE2)显著的降低了cyp19a1a基因的表达,0.1和1 nM的EE2显著的增加了cyp19a1b的表达。0.1和1μM的壬基酚(NP)显著抑制了cyp19a1a基因的表达,但是对cyp19a1b的表达没有显著影响。10 nM的双酚A(BPA)显著的抑制了cyp19a1a基因的表达,0.1到10 nM的BPA都强烈的抑制了cyp19a1b的表达。结果表明,EDCs能够通过启动子区域的不同转录调控元件或其它模式调节cyp19a1的表达,cyp19a1基因可以做为EDCs的理想靶分子,从而对高等脊椎动物包括人类进行预测和风险评估。