Variation in the TGF-β signaling pathway is emerging as an important mechanism by which gonadal sex determination is controlled in teleosts. Here we show that amhy, a Y-specific duplicate of the anti-Müllerian hormone (amh) gene, induces male sex determination in Nile tilapia. amhy is a tandem duplicate located immediately downstream of amhΔ-y on the Y chromosome. The coding sequence of amhy was identical to the X-linked amh (amh) except a missense SNP (C/T) which changes an amino acid (Ser/Leu92) in the N-terminal region. amhy lacks 5608 bp of promoter sequence that is found in the X-linked amh homolog. The amhΔ-y contains several insertions and deletions in the promoter region, and even a 5 bp insertion in exonVI that results in a premature stop codon and thus a truncated protein product lacking the TGF-β binding domain. Both amhy and amhΔ-y expression is restricted to XY gonads from 5 days after hatching (dah) onwards. CRISPR/Cas9 knockout of amhy in XY fish resulted in male to female sex reversal, while mutation of amhΔ-y alone could not. In contrast, overexpression of Amhy in XX fish, using a fosmid transgene that carries the amhy/amhΔ-y haplotype or a vector containing amhy ORF under the control of CMV promoter, resulted in female to male sex reversal, while overexpression of AmhΔ-y alone in XX fish could not. Knockout of the anti-Müllerian hormone receptor type II (amhrII) in XY fish also resulted in 100% complete male to female sex reversal. Taken together, these results strongly suggest that the duplicated amhy with a missense SNP is the candidate sex determining gene and amhy/amhrII signal is essential for male sex determination in Nile tilapia. These findings highlight the conserved roles of TGF-β signaling pathway in fish sex determination.

Abstract Studies of gene function in non-model animals have been limited by the approaches available for eliminating gene function. The CRISPR/Cas9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR associated) system has recently become a powerful tool for targeted genome editing. Here, we report the use of the CRISPR/Cas9 system to disrupt selected genes, including nanos2, nanos3, dmrt1, and foxl2, with efficiencies as high as 95%. In addition, mutations in dmrt1 and foxl2 induced by CRISPR/Cas9 were efficiently transmitted through the germline to F1. Obvious phenotypes were observed in the G0 generation after mutation of germ cell or somatic cell-specific genes. For example, loss of Nanos2 and Nanos3 in XY and XX fish resulted in germ cell-deficient gonads as demonstrated by GFP labeling and Vasa staining, respectively, while masculinization of somatic cells in both XY and XX gonads was demonstrated by Dmrt1 and Cyp11b2 immunohistochemistry and by up-regulation of serum androgen levels. Our data demonstrate that targeted, heritable gene editing can be achieved in tilapia, providing a convenient and effective approach for generating loss-of-function mutants. Furthermore, our study shows the utility of the CRISPR/Cas9 system for genetic engineering in non-model species like tilapia and potentially in many other teleost species.

This study aimed to explore whether famine exposure during early life are associated with a high risk of Type 2 Diabetes Mellitus (T2DM) in adulthood and the role of socioeconomic status (SES) on this effect.

Abstract Background Anthropometric indexes offer a practical approach to identifying metabolic syndrome (MetS) and its components. However, there is a scarcity of research on anthropometric indexes tailored to predict MetS in populations from resource-limited regions. Objective This study aimed to examine the association between 8 easy-to-collect anthropometric indexes and MetS, and determine the most appropriate indexes to identify the presence of MetS for adults in resource-limited areas. Methods A total of 10,520 participants aged 18‐85 years from Ningxia Hui Autonomous Region, China, were included in this cross-sectional study. Participants were recruited through a stratified sampling approach from January 1, 2020, to December 31, 2021. MetS was defined using the International Diabetes Federation (IDF) criteria. Eight anthropometric indexes were examined, including BMI, waist-to-height ratio (WHtR), weight-adjusted waist index (WWI), conicity index, a body shape index (ABSI), lipid accumulation products (LAP), visceral obesity index (VAI), and the triglyceride-glucose (TyG) index. Logistic regression analysis and restricted cubic splines (RCSs) were applied to identify the association between the anthropometric indexes. The receiver operating characteristic curve and the area under the curve (AUC) were analyzed to identify and compare the discriminative power of anthropometric indexes in identifying MetS. The Youden index was used to determine a range of optimal diagnostic thresholds. Logistic regression analysis was applied to identify the association between the anthropometric indexes. Results A total of 3324 (31.60%) participants were diagnosed with MetS. After adjusting for age, ethnicity, current residence, education level, habitual alcohol consumption, and tobacco use, all the 8 indexes were positively correlated with the risks of MetS ( P <.05). LAP presented the highest adjusted odds ratios (adjOR 35.69, 95% CI 34.59‐36.80), followed by WHtR (adjOR 29.27, 95% CI 28.00‐30.55), conicity index (adjOR 11.58, 95% CI 10.95‐12.22), TyG index (adjOR 5.53, 95% CI 5.07‐6.04), BMI (adjOR 3.88, 95% CI 3.71‐4.05), WWI (adjOR 3.23, 95% CI 3.02‐3.46), VAI (adjOR 2.11, 95% CI 2.02‐2.20), and ABSI (adjOR 1.71, 95% CI 1.62‐1.80). Significantly nonlinear associations between the 8 indexes and the risk of MetS (all P nonlinear <.001) were observed in the RCSs. WHtR was the strongest predictor of MetS for males (AUC 0.91, 95% CI 0.90-0.92; optimal cutoff 0.53). LAP were the strongest predictor of MetS for females (AUC 0.89, 95% CI 0.89-0.90; optimal cutoff 28.67). Statistical differences were present between WHtR and all other 7 anthropometric indexes among males and overall (all P <.05). In females, the AUC values between LAP and BMI, WWI, ABSI, conicity index, VAI, and TyG index were significantly different ( P <.001). No statistical difference was observed between LAP and WHtR among females. Conclusions According to 8 anthropometric and lipid-related indices, it is suggested that WHtR and LAP are the most appropriate indexes for identifying the presence of MetS in resource-limited areas.