科学家揭示斑马鱼早期卵母细胞翻译调控机制

摘要: 　　性别决定与性别分化对于有性繁殖生物的繁衍至关重要。鱼类性别决定机制的学习不仅有助于渔业生产，而且有助于性别决定机制的进化学习。模式动物斑马鱼的性别决定及性别分化机制尚不清楚。成年斑马鱼仅具有一套生 ...

　　性别决定与性别分化对于有性繁殖生物的繁衍至关重要。鱼类性别决定机制的学习不仅有助于渔业生产，而且有助于性别决定机制的进化学习。模式动物斑马鱼的性别决定及性别分化机制尚不清楚。成年斑马鱼仅具有一套生殖系统（雄性或雌性），而幼年时期的斑马鱼却具有向两种性别方向发育的潜能。卵母细胞对于斑马鱼向雌性方向的发育是至关重要的。脊椎动物的卵子中存储了大量的母源信息以支持卵母细胞和早期胚胎发育。大量学习显示卵子成熟过程涉及非常严密的mRNA翻译调控，但母源因子如何调控早期卵母细胞mRNA的翻译却知之甚少。
　　中国科学院遗传与发育生物学学习所张建学习组与汪迎春学习组以及中国科学院动物学习所学习员陈大华等合作，在脊椎动物早期卵母细胞的翻译调控方面取得了新进展。通过突变体分析，他们发现斑马鱼的zar1基因对于早期卵子发生及雌性发育至关重要。Zar1蛋白通过结合透明带糖蛋白mRNA并抑制其翻译。缺失Zar1蛋白导致卵母细胞中多个透明带糖蛋白的过量表达，而这些蛋白的过度积累可引起内质网应激并最终导致卵母细胞凋亡，进而导致卵巢被精巢所取代，雌性斑马鱼性别反转为雄性。该学习揭示了zar1基因的生物学功能及其分子作用机制，促进了对斑马鱼的性别决定及性别分化的了解。
　　上述学习结果于12月2日在线发表在Development 杂志 (DOI: 10.1242/dev.144642)。张建学习组的博士学习生苗丽云为该论文第一作者。学习得到了国家自然科学基金会、科技部及中科院项目资助。