【红耳龟】中美科学家揭秘红耳龟温度依赖型性别决定机制

中国青年报客户端宁波4月17日电(中青报中青网记者李剑平)温度依赖型性别决定(TSD)常见于海龟、鳄鱼、蜥蜴等爬行动物，半个世纪以来分子机制不明。

今天，发表在国际顶级学术期刊Science上的pSTAT3通过抑制Kdm6b调控温度依赖型性别决定论文，揭示了相关基因机制秘密。

该文章封面。（娴华 孙伟 供图）

葛楚天教授和美国杜克大学Blanche Capel教授、Ceri Weber博士一起进行科研讨论。 （娴华 孙伟 供图）

这是浙江万里学院动物性别与发育研究所的钱国英、葛楚天教授课题组与美国杜克大学Blanche Capel教授课题组合作的重要成果。葛楚天教授和Blanche Capel教授为本文通讯作者，Ceri Weber博士为第一作者， 浙江万里学院和杜克大学为通讯单位。

2018年，钱国英、葛楚天课题组和Blanche Capel课题组合作研究发现，一种表观遗传因子Kdm6b通过激活性别决定基因Dmrt1来调控红耳龟性别发育。针对这一科学问题，合作课题组一鼓作气，以红耳龟为动物模型进行了多年研究。

TSD工作模式。（娴华 孙伟 供图）

合作课题组研究发现，在高温环境下，钙离子能够大量流入性腺体细胞内，通过激活pSTAT3（信号转导与转录激活因子3的磷酸化）继而抑制遗传因子Kdm6b的合成，导致雄性基因无法显现，最终龟就发育为雌性。在低温环境下，性腺细胞内钙离子水平低，导致pSTAT3水平也低，遗传因子Kdm6b和雄性基因就显现出来了，龟最终就发育为雄性。

课题组还发现，除钙离子外，pSTAT3还能被其他一些环境感受因子激活，如冷诱导RNA绑定蛋白CIRBP（参与鳄龟性别决定）、离子通道蛋白TRPV4（参与鳄鱼性别决定）和皮质醇（参与雌雄同体鱼的性逆转）等，提示pSTAT3-Kdm6b是众多环境依赖型性别决定（ESD）系统间的一个保守的调控元件，将环境感受和性别决定通路连接起来。该项研究揭示了龟温度依赖型性别决定的上游调控通路，提出了“pSTAT3-KDM6B保守盒”调控假说，为全面破译ESD机制指明了重要方向。

目前，该合作课题组在Science累计发表2篇论文，研究成果入编国际经典生物学教科书。

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作者:李剑平

责任编辑:梁国胜