今天为大家分享一篇来自于“Gene”的文章，“HypothalamusandpituitarytranscriptomeprofifilingofmaleandfemaleHongKonggrouper(Epinephelusakaara)”“雄性和雌性赤点石斑鱼下丘脑和垂体的转录组表达谱”。文章的引用信息如下：
研究背景
鱼类是最多样化的脊椎动物，当今生活着超过30,种。与哺乳动物和鸟类相比，鱼类具有不同类型的性发育机制，包括环境性别确定（ESD），遗传性别确定（GSD）以及ESD和GSD的混合体。这种独特的多样性为研究鱼类性别决定和分化的进化和分子机制提供了一个理想的动物模型。近年来，在不同鱼类中发现了几种潜在的性别决定触发基因。这些基因在不同物种之间差异很大，但一个物种的触发基因通常在其他物种中扮演重要角色。例如：sox3是河豚的性别决定基因，但是在青鳉中，sox3基因的突变通常会导致大约50%的性逆转，尽管其性别决定基因是Dmrt1bY/Dmy。由于性别决定和分化的多样性和可塑性，其机制是复杂的，需要进一步研究。
在过去的十年中，随着大规模测序技术的重大进步，高通量测序研究集中于鱼类中不同性别（包括雌雄同体）之间的全基因组基因表达模式。先前的研究已经使用RNA-seq数据将转录组概况与鱼类的性别决定和分化相关联。然而，这些研究主要观察到性腺中的基因表达模式。尚无研究检测下丘脑和垂体的性别偏向基因表达。因此，对下丘脑和垂体组织的差异基因表达分析可能会揭示影响鱼类性别决定和分化的其他基因，这些基因在生殖腺中未表达。
赤点石斑鱼（鲈形目，石斑鱼科），产于太平洋西北部，范围覆盖中国南部、东海、朝鲜和日本南部。石斑鱼在东亚国家的食用鱼贸易中具有重要的商业价值，由于其自然数量的减少无法满足日益增长的市场需求，因此在鱼类市场上，赤点石斑鱼是最昂贵的石斑鱼之一。由于成鱼过度捕捞活食和长大的海水养殖幼鱼，在世界自然保护联盟红色名录中，石斑鱼已被评为“濒临威胁”。
在本报告中，我们使用RNA测序技术来捕获赤点石斑鱼下丘脑和垂体组织的转录组谱。据我们所知，这是首次量化下丘脑和垂体组织中的基因表达，以鉴定在硬骨鱼中表现出性别差异表达的基因。我们生成了一个从头转录组，并比较了雄性和雌性样本之间在基因水平上的基因表达模式。我们还对两个组织中均显示差异表达的基因进行了功能注释和KEGG通路分析，以检测可能导致赤点石斑鱼性别差异的性别偏向遗传途径。这项工作旨在为未来研究赤点石斑鱼性别决定基因的分子机制提供基础。
实验结果
1.RNA测序和从头转录组
从处于三个不同的发育阶段（不区分性别的幼鱼，未成熟的雌性和雄性成鱼，成熟的雌性和雄性成鱼）的石斑鱼中提取下丘脑和垂体的总RNA。从各组织类型/发育阶段提取的RNA用于mRNA分离、片段化、cDNA合成、文库构建和测序。两个组织中三个发育阶段的转录组测序深度为-万rawreads，修剪后，从数据集中去除小于30bp的序列，平均减少了约16%的rawreads。Illumina测序的reads长度也从最初的个碱基减少到最终剪切reads的77.7-86.9个碱基。这些经过修剪的高质量reads被用于Trinity的从头组装。组装后，转录组由,个unigenes代表，平均长度为bp，N50为bp（表1）。在发育阶段，unigenes的数量从,到,不等。我们的装配体统计数据类似于蓝头濑鱼的从头装配。
表1：使用Trinity汇总统计的denovo组装
2.对组装的基因座进行功能注释
组装的基因座(即unigenes)被用来对公共蛋白数据库(UniProt)进行相似性搜索。我们发现，在数据库中组装的个unigenes中，有个(16.5%)与BLASTX显著匹配(表1)。另外两个非模型鱼转录组也报道了类似的结果(16.0%-23.7%)。令人惊讶的是，大部分组装的contigs(83.5%)对任何已知蛋白序列都没有显著的BLASTX命中。这些unigenes可能代表新的蛋白质编码基因，或在赤点石斑鱼中具有潜在生物学作用的非编码RNA。未来的基因组测序和非编码RNA信息将改善我们目前对该物种的注释。在所有组装的unigenes中，有30,个基因座(15.5%)被注释为蛋白功能(表1)。最常见的10个GO通路被归纳为“生物过程”、“分子功能”和“细胞成分”三个最高类别。生物过程中的第一个到第三个GO通路表明，在取样组织中发生了广泛的细胞和代谢活动；第四到第十个GO通路是指与正在进行细胞和组织重组、分化和生长的个体直接相关的基因组，具体来说，这些排名第四到第十位的GO通路是关于发育(“发育过程”和“细胞成分组织或生物发生”)、多细胞生物(“多细胞生物过程”)和调节(“生物调节”、“对刺激的反应”、“定位”和“信号传导”)；反过来，分子功能下的最高GO通路是“结合”。GO通路包括调节蛋白的基因组，这些调节蛋白通过其DNA和RNA控制其他基因的表达结合和蛋白质/蛋白质相互作用。
图1：GO通路的分布。生物过程(BP)、分子功能(MF)和细胞成分(CC)
3.利用RNA-seq数据鉴定性别差异表达基因座
保留所有组装的单基因并将其用于读图。RSEM基因期望值表用于鉴定性别差异表达基因（DEG）。这允许检测基因的特异性表达模式。在本文中，由于我们