(原标题:龟的性别竟由温度决定?浙江科学家三登国际顶刊,揭秘背后“基因开关”)
01浙江万里学院葛楚天团队11月15日于《Science Advances》发表成果,揭示龟类性别由温度调控的RNA剪接机制。
02红耳龟孵化温度26℃孵出雄性,32℃孵出雌性,RBM20蛋白调控Wt1基因剪接决定性别命运。
03研究显示低温促进+KTS形式主导雄性发育,高温则增强-KTS形式引导雌性发育,首次证实RNA剪接直接调控性别。
04葛楚天团队十年三登国际顶刊,2018年、2020年分别在《Science》发表成果,现构建完整性别调控体系。
05通过干预RBM20表达可实现性别逆转,为水产养殖单性苗种培育提供新路径,推动龟鳖养殖产业升级。
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温度,竟能决定一只龟的性别?这不是科幻,而是自然界真实存在的奇妙现象。
11月15日,记者从浙江万里学院获悉,该校葛楚天教授团队在国际知名期刊《Science Advances》(《科学进展》)上发表了最新研究成果,成功破解了龟类温度依赖型性别决定背后的关键“基因拼接开关”。这也是该团队继2018年、2020年两次在《Science》正刊发表成果后,第三次登上国际顶级学术舞台,标志着我国在动物性别决定领域的研究走在了世界前沿。
刊发在Science Advances上的论文
颠覆认知:脊椎动物性别决定,藏着RNA“剪刀手”
对于红耳龟而言,孵化温度就是它们的“命运开关”——26℃孵出全是雄性,32℃则全是雌性。这一现象背后,究竟藏着怎样的生命密码?
经典理论认为,脊椎动物的性别通常由不同基因的“表达差异”所决定。然而,葛楚天团队的最新发现,直接挑战了这一传统认知。研究团队在红耳龟体内锁定了一个名为RBM20的RNA结合蛋白,它如同一位高明的“基因剪辑师”,能够通过调控关键基因Wt1的不同剪接形式,直接决定胚胎是发育成雄性还是雌性。
“温度魔法”如何施展?RBM20是关键
“温度魔法”如何施展?RBM20是关键
基因Wt1有两种重要的剪接变体:+KTS和-KTS。研究发现,RBM20正是通过精准调控这两者的“比例”,来执行温度的“指令”。
更令人惊叹的是,研究人员通过干预RBM20的表达,成功实现了性别的“逆转”:在低温环境下降低RBM20,本应发育为雄性的个体转变成了雌性;而在高温环境下增加RBM20,则能诱导雌性个体向雄性转变。
这项研究首次在脊椎动物中提供了RNA剪接机制直接调控性别决定的坚实证据,为理解生命演化提供了全新视角。
浙江万里学院葛楚天教授团队
十年三登顶刊,万里团队深耕基础研究结硕果
作为国家杰出青年科学基金获得者,葛楚天教授团队在龟鳖动物性别决定领域已默默深耕了十余年。
2018年,他们率先发现表观遗传因子Kdm6b的关键作用,首登《Science》;2020年,他们再进一步,揭示了温度通过钙离子信号调控性别的上游通路,二度折桂。相关成果已入选国际经典生物学教材。
此次的第三篇顶刊成果,最终构建起了从“环境温度”到“基因剪接”再到“性别命运”的完整调控体系,实现了从现象到本质的突破。
本研究浙江万里学院为第一完成单位,孙伟、杨洪哲为共同第一作者,葛楚天、王宗吉为共同通讯作者。该突破不仅解答了生命科学的重大基础问题,也为水产养殖中的单性苗种培育提供了全新的技术路径和靶点,未来有望推动龟鳖等经济物种养殖产业的升级。
