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新發(fā)現(xiàn)!RNA甲基轉(zhuǎn)移酶Mettl16調(diào)控細(xì)胞周期G1/S進(jìn)程的新機(jī)制

2024-04-16 16:10

中國科學(xué)院水生生物研究所(水生所)劉建康先生早在1944年就**報(bào)道黃鱔(Monopterus albus)具有雌雄同體、先雌后雄的自然性反轉(zhuǎn)特性(Liu CK, 1944; Bullough WS, 1947)。隨后的研究發(fā)現(xiàn)超過1500種魚類具有性反轉(zhuǎn)現(xiàn)象。不同于人類中性別決定基因突變造成的性反轉(zhuǎn),也不同于爬行類中溫度誘導(dǎo)性別決定導(dǎo)致的性反轉(zhuǎn),黃鱔的自然性反轉(zhuǎn)有其獨(dú)特之處,然而80年來,誘導(dǎo)黃鱔自然性反轉(zhuǎn)的外界因素或關(guān)鍵因子尚未被解析。

水生所羅大極團(tuán)隊(duì)主要研究魚類性反轉(zhuǎn)的RNA調(diào)控機(jī)制與遺傳育種,前期聯(lián)合武漢大學(xué)周宇教授、水生所胡煒研究員創(chuàng)建首個(gè)動(dòng)物性反轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)庫(Animal Sex Reversal database, ASER,http://aser.ihb.ac.cn/),系統(tǒng)發(fā)掘并新定義了一類性反轉(zhuǎn)關(guān)鍵因子(Sex Reversal-associated Genes, SRGs)(Genomics Proteomics & Bioinformatics 2021, 19: 873-881. 封面文章)。聚焦魚類性別控制育種,該團(tuán)隊(duì)圍繞這些SRGs在黃鱔和斑馬魚(25dpf前未性別分化斑馬魚為卵巢樣初始性腺,類似1年齡黃鱔性腺狀態(tài))中開展系統(tǒng)地功能研究,前期聯(lián)合華中科技大學(xué)劉木根教授團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了斑馬魚bcas2基因敲除突變體,意外發(fā)現(xiàn)突變體造血干祖細(xì)胞(HSPC)表型早于性腺出現(xiàn),進(jìn)而解析了剪接體組分bcas2HSPC中的新功能與機(jī)制(Blood 2019, 133: 805-815. 封面文章)。隨后,羅大極團(tuán)隊(duì)又報(bào)道了黃鱔性反轉(zhuǎn)過程中血細(xì)胞的特征和變化規(guī)律(Aquaculture 2021, 538: 736543.)?;谠隰~類血細(xì)胞研究的新發(fā)現(xiàn),羅大極研究員還受邀發(fā)表綜述文章(Reviews in Aquaculture 2023, 15: 704-737.封面文章)。

RNA調(diào)控包括轉(zhuǎn)錄、剪接(如以上報(bào)道的bcas2RNA剪接調(diào)控)和RNA修飾等,其中Mettl16作為該團(tuán)隊(duì)前期ASER數(shù)據(jù)庫中發(fā)掘的SRGs之一。Mettl16是新發(fā)現(xiàn)的RNA甲基轉(zhuǎn)移酶,通過催化U6剪接體核內(nèi)小RNAsnRNA)的甲基化修飾參與mRNA的剪接調(diào)控。近日,該聯(lián)合攻關(guān)團(tuán)隊(duì)通過建立mettl16基因敲除的斑馬魚,解析Mettl16通過m6A讀取器Igf2bp1調(diào)控mybl2b mRNA的穩(wěn)定性控制HSPCsG1/S細(xì)胞周期進(jìn)程,該研究揭示了Mettl16基于m6A調(diào)控HSPC細(xì)胞周期進(jìn)程的分子機(jī)制,相關(guān)工作以A Mettl16/m6A/Mybl2b/Igf2bp1 axis ensures cell cycle progression of embryonic hematopoietic stem and progenitor cells”為題發(fā)表在經(jīng)典期刊歐洲分子生物學(xué)會(huì)刊The EMBO Journal。這是繼該團(tuán)隊(duì)報(bào)道首個(gè)剪接體重要組分調(diào)控HSPC增殖與分化的新機(jī)制后(專評Blood 2019, 133: 770-771.),又深入從RNA修飾層面揭示mettl16通過RNA甲基化修飾精準(zhǔn)調(diào)控HSPCG1/S期轉(zhuǎn)換的新機(jī)制。

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