動(dòng)物的性別決定是生物學(xué)中最基本的問題之一,對個(gè)體發(fā)育和種群發(fā)展具有重要意義。在性別決定過程中,雌性的發(fā)育被認(rèn)為是默認(rèn)的發(fā)育途徑。例如,在人和小鼠中,當(dāng)Y染色體缺失時(shí),會(huì)默認(rèn)性腺發(fā)育為卵巢。卵巢發(fā)育需要雌性信號調(diào)控,但較多動(dòng)物中的控制雌性發(fā)育的主動(dòng)過程尚不清楚。
中國科學(xué)院動(dòng)物研究所杜衛(wèi)國團(tuán)隊(duì)以具有溫度依賴型性別決定機(jī)制的紅耳龜作為研究對象,建立了高溫誘導(dǎo)的STAT3磷酸化(pSTAT3)與雌性通路激活之間的直接遺傳聯(lián)系,揭示了高溫誘導(dǎo)卵巢發(fā)育的主動(dòng)過程。
研究發(fā)現(xiàn),轉(zhuǎn)錄因子pSTAT3和雌性性別決定基因FoxI2的表達(dá)均是溫度依賴的,均在雌性性腺中高表達(dá)。研究顯示,在產(chǎn)雌溫度31°C下抑制pSTAT3或者在產(chǎn)雄溫度26°C下激活pSTAT3,均會(huì)誘導(dǎo)胚胎發(fā)生性別逆轉(zhuǎn)。同時(shí),由pSTAT3激動(dòng)或抑制誘導(dǎo)的性別逆轉(zhuǎn)可分別通過敲降或過表達(dá)FoxI2來回復(fù)。進(jìn)而,研究發(fā)現(xiàn),pSTAT3直接結(jié)合FoxI2的啟動(dòng)子位點(diǎn),從而啟動(dòng)雌性發(fā)育途徑。
9月3日,相關(guān)研究成果pSTAT3 activation of Foxl2 initiates the female pathway underlying temperature-dependent sex determination被選為亮點(diǎn)文章,在線發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》(PNAS)上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金的支持。
論文鏈接

紅耳龜溫度依賴型性別決定雌性信號通路