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| 中國海洋大學(xué)在動物生殖細胞的分化機制方面取得新進展 |
| http://www.netislanduk.com 2024年9月19日 來源：華禹教育網(wǎng) |
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近日，中國海洋大學(xué)海洋生物多樣性與進化研究所蘇穎和趙龍教授課題組在SCIENCE
CHINA Life Sciences（《中國科學(xué)：生命科學(xué)》）雜志發(fā)表題為“RpL38 modulates
germ cell differentiation by controlling Bam expression
in Drosophila testis ”（RpL38在果蠅精巢中通過控制Bam表達來調(diào)節(jié)生殖細胞的分化）的研究論文，闡明了核糖體大亞基蛋白RpL38調(diào)節(jié)果蠅精子發(fā)生的作用機制。
成熟精子的產(chǎn)生需要經(jīng)過精原細胞有絲分裂、初級精母細胞減數(shù)分裂、精細胞伸長個體化等多個階段，這一系列過程統(tǒng)稱為精子發(fā)生。課題組主要以果蠅為模式動物，關(guān)注在精子發(fā)生過程各階段中的核糖體組分蛋白的不同功能，包括非傳統(tǒng)核糖體的生物學(xué)功能。課題組先前已報道了核糖體小亞基蛋白RpS25和RpS3在果蠅精子發(fā)生的功能，本研究聚焦于核糖體大亞基蛋白RpL38。
本研究首先解析了RpL38與果蠅精子發(fā)生的關(guān)系。在果蠅精巢內(nèi)敲降RpL38的表達，精巢中會聚集大量的精原細胞，這些精原細胞不能完成向精母細胞的轉(zhuǎn)變，說明精原細胞向精母細胞的轉(zhuǎn)變過程，即有絲分裂向減數(shù)分裂的轉(zhuǎn)變過程，需要RpL38的參與。進一步，通過免疫熒光染色、表型鑒定與轉(zhuǎn)錄組分析發(fā)現(xiàn)，敲降RpL38的表達會抑制精原細胞分化因子Bam的表達（其轉(zhuǎn)錄本和蛋白表達量均大幅下降）。特別是，bam基因的回補表達能夠完全挽救由RpL38缺失造成的精子發(fā)生缺陷。RpL38作為核糖體大亞基蛋白，能夠參與核糖體組裝和蛋白合成過程。而本研究中的這些結(jié)果說明，RpL38調(diào)控精子發(fā)生過程的作用方式并不是依賴通常形式的核糖體翻譯來影響細胞內(nèi)全部蛋白的合成，而是通過特異性影響B(tài)am表達來調(diào)控精原細胞向精母細胞的轉(zhuǎn)變過程。
該項工作還通過FACS成功收集了精原細胞，并對其進行4D蛋白質(zhì)組學(xué)測序，首次得到了針對雄果蠅精原細胞群的蛋白組數(shù)據(jù)。在正常精原細胞與阻滯性精原細胞的蛋白組數(shù)據(jù)對比中發(fā)現(xiàn)，早在精原細胞階段減數(shù)分裂相關(guān)蛋白便得到儲備，以實現(xiàn)精原細胞向精母細胞的轉(zhuǎn)變，而轉(zhuǎn)變受阻的精原細胞中這些蛋白儲備尚未完成。
RpL38調(diào)控精子發(fā)生示意圖
這項研究發(fā)現(xiàn)了RpL38通過特異性調(diào)節(jié)Bam表達來調(diào)控精原細胞向精母細胞的轉(zhuǎn)變過程，同時采用了4D蛋白質(zhì)組學(xué)刻畫了果蠅精原細胞群體的蛋白質(zhì)組特征，揭示了精原細胞向精母細胞轉(zhuǎn)變過程中對減數(shù)分裂相關(guān)蛋白的需求。本研究深化了人們對果蠅精原細胞到精母細胞的轉(zhuǎn)變過程的理解，為進一步精子發(fā)生與遺傳發(fā)育研究提供參考依據(jù)。
蘇穎趙龍老師團隊合影（第二排左一趙龍教授，右二蘇穎教授）
中國海洋大學(xué)博士畢業(yè)生方洋和博士研究生張峰超為該論文共同第一作者，蘇穎教授和趙龍教授為共同通訊作者。相關(guān)工作得到嶗山實驗室科技創(chuàng)新項目、國家自然科學(xué)基金委、中央高�；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項基金等資助。
通訊員：張川
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