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    浙江万里学院钱国英、葛楚天教授团队在《Science》发表研究论文,报道了组别决定的分子机理蛋白去甲基化酶KDM6B调控红耳龟温度依赖型性

    发布时间:2018-05-21

    香港开奖现场结果直播 www.j3un2.com.cn 2018511日,浙江万里学院钱国英、葛楚天教授团队与美国杜克大学Blanche Capel教授团队合作,在《Science》杂志上发表题为 The histone demethylase KDM6B regulates temperature- dependent sex determination in a turtle species (组蛋白去甲基化酶KDM6B调控一种龟的温度依赖型性别决定)的研究论文,报道了龟类物种表观遗传机制与温度依赖性别决定之间的因果关系和直接遗传联系。

                  

    温度依赖型性别决定(temperature-dependent sex determination,TSD),是一种奇特的表型可塑性现象,其特征是动物缺乏性染色体,性别完全取决于胚胎发育的环境温度,常见于爬行动物(如龟)。自1966Charnier发现TSD现象以来,其分子机理一直是未解之谜。TSD机制的解析主要在于解答两个科学问题:(i)哪个(些)基因启动未分化性腺向睾丸或卵巢分化?(ii)温度如何调控这些基因的表达?该团队前期通过新建立的基因功能研究方法,鉴定了一个启动中华鳖和红耳龟雄性性腺分化的关键基因Dmrt1Development, 2017; Scientific Reports, 2017)。因此,破译TSD分子机制的关键在于解析温度通过何种机制激活或抑制性腺分化启动基因的表达。

    表观调控机制,包括组蛋白修饰、DNA甲基化和非编码RNA,能将环境因素和基因表达联系起来,而TSD动物雌雄个体基因组DNA序列完全一致,性别性状却差异显著,因此表观遗传很可能参与调控TSD。钱国英、葛楚天教授团队发现,组蛋白H327位赖氨酸(H3K27)去甲基化酶KDM6B在红耳龟未分化性腺中呈现温度依赖型二态性表达分布,并且温度置换实验显示,在性腺分化前,Kdm6b能快速响应温度变化。令人惊奇的是,他们通过RNA干扰将产雄温度(male-producing temperature, MPT)胚胎Kdm6b敲低后发现,80-87%MPT胚胎出现雄性向雌性性逆转。他们还发现,KDM6B通过消除启动子区H3K27三甲基化标记,直接促进红耳龟雄性性别决定基因Dmrt1的表达。并且,Dmrt1的过表达能够恢复由Kdm6b缺陷引起的性逆转。该项研究阐明了Kdm6b在红耳龟TSD中的生物学功能及其作用机制,为“表观遗传机制调控TSD”假说提供了首个直接的遗传证据,继而为进一步破译TSD机制奠定基础。

                  

    葛楚天教授为该论文的第一作者兼通讯作者,叶键高级工程师为并列第一作者,钱国英教授和Blanche Capel教授为共同通讯作者,浙江万里学院为论文第一作者和通讯作者单位。团队成员研究项目曾先后获得国家科技部、国家自然科学基金委、浙江省科技厅、省自然科学基金委、宁波市科技局等科研经费的资助。

    (浙江万里学院科研部)

     

     

     

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