中國科學院水生生物研究所（水生所）劉建康先生早在1944年就首次報道黃鱔（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性別決定導致的性反轉(zhuǎn)，黃鱔的自然性反轉(zhuǎn)有其獨特之處，然而80年來，誘導黃鱔自然性反轉(zhuǎn)的外界因素或關(guān)鍵因子尚未被解析。

水生所羅大極團隊主要研究魚類性反轉(zhuǎn)的RNA調(diào)控機制與遺傳育種，前期聯(lián)合武漢大學周宇教授、水生所胡煒研究員創(chuàng)建首個動物性反轉(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，該團隊圍繞這些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)合華中科技大學劉木根教授團隊構(gòu)建了斑馬魚bcas2基因敲除突變體，意外發(fā)現(xiàn)突變體造血干祖細胞（HSPC）表型早于性腺出現(xiàn)，進而解析了剪接體組分bcas2在HSPC中的新功能與機制（Blood 2019, 133: 805-815. 封面文章）。隨后，羅大極團隊又報道了黃鱔性反轉(zhuǎn)過程中血細胞的特征和變化規(guī)律（Aquaculture 2021, 538: 736543.）。基于在魚類血細胞研究的新發(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）。

圖1. 該聯(lián)合攻關(guān)團隊發(fā)表 EMBO J論文首頁

RNA調(diào)控包括轉(zhuǎn)錄、剪接（如以上報道的bcas2等RNA剪接調(diào)控）和RNA修飾等，其中Mettl16作為該團隊前期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RNA（snRNA）的甲基化修飾參與mRNA的剪接調(diào)控。近日，該聯(lián)合攻關(guān)團隊通過建立mettl16基因敲除的斑馬魚，解析了Mettl16通過m6A讀取器Igf2bp1調(diào)控mybl2b mRNA的穩(wěn)定性控制HSPCs的G1/S細胞周期進程，該研究揭示了Mettl16基于m6A調(diào)控HSPC細胞周期進程的分子機制，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會刊The EMBO Journal。這是繼該團隊報道首個剪接體重要組分調(diào)控HSPC增殖與分化的新機制后（專評Blood 2019, 133: 770-771.），又深入從RNA修飾層面揭示mettl16通過RNA甲基化修飾精準調(diào)控HSPC中G1/S期轉(zhuǎn)換的新機制。

圖2. Mettl16調(diào)控HSPC細胞周期進程的分子機制

水生所羅大極研究員、華中科技大學劉木根教授和張賢欽教授為該論文的共同通訊作者，水生所、華中科技大學聯(lián)合培養(yǎng)研究生韓云巧、博士生孫奎，武漢科技大學于珊珊副教授，湖北省婦幼保健院秦亞運博士(原羅大極組職工)為本論文的共同第一作者。美國貝克曼希望之城研究所陳建軍教授、武漢大學張好建教授、華中科技大學王擎教授、湖北省婦幼保健院宋婕萍教授和水生所劉飛副研究員等參與了該研究。該研究得到了中國科學院BR引才計劃、國家自然科學基金項目資助。

原文鏈接：https://www.embopress.org/doi/full/10.1038/s44318-024-00082-9