浙江萬(wàn)里學(xué)院團(tuán)隊(duì)揭秘紅耳龜性別背后的“基因拼接開(kāi)關(guān)”

中國(guó)教育報(bào)-中國(guó)教育新聞網(wǎng)訊（記者 史望穎 通訊員 羅旋 施冰潔）近日，浙江萬(wàn)里學(xué)院葛楚天教授團(tuán)隊(duì)再傳捷報(bào)——其研究成果以“RNA結(jié)合蛋白R(shí)BM20通過(guò)抑制Wt1 KTS剪接調(diào)控龜溫度依賴型性別決定”為題，發(fā)表于國(guó)際知名期刊Science Advances（《科學(xué)》子刊）。

對(duì)紅耳龜來(lái)說(shuō)，性別不是天生注定，而是由孵化溫度說(shuō)了算——26℃環(huán)境下孵出的全是雄龜，32℃則全是雌龜。這個(gè)有趣的“溫度定性別”現(xiàn)象，自發(fā)現(xiàn)以來(lái)一直是科學(xué)界廣泛關(guān)注和研究的熱點(diǎn)話題。

經(jīng)典理論認(rèn)為，昆蟲(chóng)等低等動(dòng)物的性別由同一基因的不同“拼接方式”決定，而脊椎動(dòng)物的性別則由不同基因的差異表達(dá)調(diào)控。但葛楚天團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)認(rèn)知可能要被改寫(xiě)了。他們?cè)诩t耳龜性腺中找到了一種名為RBM20的蛋白質(zhì)，它就像一位“基因調(diào)控師”，能通過(guò)控制關(guān)鍵基因Wt1的“拼接比例”，直接決定龜類(lèi)的性別發(fā)育方向。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，基因Wt1有兩種“形態(tài)”——+KTS和?KTS。葛楚天團(tuán)隊(duì)的實(shí)驗(yàn)證實(shí)：低溫（26℃）時(shí)，RBM20蛋白大量出現(xiàn)，它會(huì)“按住”Wt1基因的特定拼接位點(diǎn)，讓+KTS形態(tài)保留下來(lái)，最終啟動(dòng)雄性發(fā)育；高溫（32℃）時(shí)，RBM20蛋白變少，其他“拼接工具”開(kāi)始工作，+KTS 形態(tài)減少，?KTS形態(tài)增多，龜?shù)熬蜁?huì)發(fā)育成雌性；更關(guān)鍵的是，人為減少低溫環(huán)境下的 RBM20，+KTS隨之減少，雄龜會(huì)逆轉(zhuǎn)為雌性；而在高溫環(huán)境中增加 RBM20，+KTS又會(huì)變多，最終誘導(dǎo)雌龜向雄性發(fā)育。

這是科學(xué)界首次找到 RNA“拼接機(jī)制”調(diào)控脊椎動(dòng)物性別決定的直接證據(jù)，為理解動(dòng)物性別演化提供了新視角。

作為國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者，葛楚天教授團(tuán)隊(duì)已在龜鱉性別決定領(lǐng)域深耕十余年。本次研究成果不僅解答了基礎(chǔ)科學(xué)難題，還為水產(chǎn)養(yǎng)殖中的性別控制技術(shù)提供了新靶點(diǎn)，有望推動(dòng)龜鱉等經(jīng)濟(jì)物種的單性育苗產(chǎn)業(yè)發(fā)展。