厲害了!寧波區域第二篇《Science》論文,作者竟然又是他們

2018年,浙江萬里學院動物性別與發育研究所的錢國英、葛楚天教授課題組和Blanche Capel課題組合作研究發現,一種表觀遺傳因子Kdm6b通過激活性別決定基因Dmrt1來調控紅耳龜性別發育。該研究成果被髮表在國際頂級學術期刊《Science》期刊上,成為寧波區域首篇發表在《Science》的論文,這也是全國水產領域、浙江省省屬高校首次在《Science》期刊上發表研究論文。

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昨天(4月17日),他們以 “Temperature-dependent sex determination is mediated by pSTAT3 repression of Kdm6b ”(pSTAT3通過抑制Kdm6b調控溫度依賴型性別決定)為題,再次在《Science》上發表了論文。葛楚天教授和Blanche Capel教授為本文通訊作者,Ceri Weber博士為第一作者, 浙江萬里學院和杜克大學為通訊單位。

該論文是錢國英、葛楚天課題組的第二篇Science論文,同時也是寧波區域發表在Science上的第二篇論文。

據瞭解,溫度依賴型性別決定(簡稱TSD)是一種非常有趣的生命現象,性別由胚胎髮育的孵化溫度決定,常見於龜、鱷魚和蜥蜴等爬行動物,半個世紀以來其分子機制一直不清楚,解析TSD機制的關鍵在於弄清楚溫度如何調控性別決定基因。遺傳因子Kdm6b的這種調控作用在鱷魚和蜥蜴上都存在,極可能具有爬行動物普遍意義。因此,研究溫度如何轉化成生物信號,是搞清楚TSD機制的一個突破口。

針對這一科學問題,合作課題組一鼓作氣,在第一篇Science研究成果的基礎上,以紅耳龜為動物模型進行了多年研究。他們發現,在高溫環境下,鈣離子能夠大量流入性腺體細胞內,通過激活pSTAT3(信號轉導與轉錄激活因子3的磷酸化)繼而抑制遺傳因子Kdm6b的合成,導致雄性基因無法顯現,最終龜就發育為雌性。而在低溫環境下,性腺細胞內鈣離子水平低,導致pSTAT3水平也低,遺傳因子Kdm6b和雄性基因就顯現出來了,龜最終就發育為雄性。

據介紹,浙江萬里學院動物性別與發育研究所瞄準國際生命科學前沿,針對水產動物單性育種產業技術重大需求,致力於揭示動物性別決定、性腺發育與環境互作的機制及性控技術研究。在龜鱉動物性別決定和控制等方面取得了一些原創成果,目前在《Science》累計發表2篇論文,成果入編國際經典生物學教科書《Developmental Biology》第12版。

就在上週日(4月11日)央視10套科教頻道還播出了該課題組研究生惠航博參與錄製的《科學動物園》節目,為大家科普“龜的性別是由溫度來決定的”這一有趣現象背後的秘密。


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