


11月15日,浙江万里学院葛楚天教授团队再传捷报——其研究成果以“RNA结合蛋白RBM20通过抑制Wt1 KTS剪接调控龟温度依赖型性别决定”为题,发表于国际知名期刊Science Advances(《科学》子刊)。这是该校继2018年、2020年两次登顶《Science》正刊后,在动物性别决定领域的第三篇国际知名期刊成果,标志着学校在动物性别决定领域研究再获突破性进展。

打破认知:脊椎动物性别决定藏着“基因拼接密码”
对红耳龟来说,性别不是天生注定,而是由孵化温度说了算——26℃环境下孵出的全是雄龟,32℃则全是雌龟。这个有趣的“温度定性别”现象,自发现以来一直是科学界广泛关注和研究的热点话题。 研究发现,在不同温度下同一个基因的拼接方式不同。这种调控基因差异拼接的机制控制形成了不同性别?一直缺乏直接证据。
经典理论认为,昆虫等低等动物的性别由同一基因的不同“拼接方式”决定,而脊椎动物的性别则由不同基因的差异表达调控。但葛楚天团队发现,这个认知可能要被改写了。他们在红耳龟性腺中找到了一种名为 RBM20 的蛋白质,它就像一位“基因调控师”,能通过控制关键基因Wt1的“拼接比例”,直接决定龟类的性别发育方向。

通俗解读:RBM20 如何玩转“性别魔法”
简单来说,基因 Wt1 有两种“形态”——+KTS 和−KTS。葛楚天团队的实验证实:低温(26℃)时,RBM20 蛋白大量出现,它会“按住”Wt1 基因的特定拼接位点,让+ KTS形态保留下来,最终启动雄性发育;高温(32℃)时,RBM20蛋白变少,其他“拼接工具”开始工作,+KTS 形态减少,−KTS形态增多,龟蛋就会发育成雌性;更关键的是,人为减少低温环境下的 RBM20,+KTS随之减少,雄龟会逆转为雌性;而在高温环境中增加 RBM20,+KTS又会变多,最终诱导雌龟向雄性发育。
这是科学界首次找到 RNA“拼接机制”调控脊椎动物性别决定的直接证据,为理解动物性别演化提供了新视角。

十年深耕:三登国际知名期刊的科研坚守
作为国家杰出青年科学基金获得者,葛楚天教授团队已在龟鳖性别决定领域深耕十余年。2018年,团队发表Science论文,发现表观遗传因子Kdm6b对性别决定的关键作用;2020 年,再登Science,揭示温度通过钙离子信号调控性别发育的上游通路。部分成果已入选国际经典生物学教科书《Developmental Biology》。如今第三篇成果的问世,标志着团队构建起“温度-基因拼接-性别决定”的新体系, 本次研究中,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。这项成果不仅解答了基础科学难题,还为水产养殖中的性别控制技术提供了新靶点,有望推动龟鳖等经济物种的单性育苗产业发展。
(通讯员 罗旋 施冰洁)