中國(guó)海洋大學(xué)在動(dòng)物生殖細(xì)胞的分化機(jī)制方面取得新進(jìn)展
http://www.bossanovawear.com  2024年9月19日  來(lái)源:華禹教育網(wǎng)

  近日,中國(guó)海洋大學(xué)海洋生物多樣性與進(jìn)化研究所蘇穎和趙龍教授課題組在SCIENCE CHINA Life Sciences(《中國(guó)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(guò)控制Bam表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)生殖細(xì)胞的分化)的研究論文,闡明了核糖體大亞基蛋白R(shí)pL38調(diào)節(jié)果蠅精子發(fā)生的作用機(jī)制。
  
  成熟精子的產(chǎn)生需要經(jīng)過(guò)精原細(xì)胞有絲分裂、初級(jí)精母細(xì)胞減數(shù)分裂、精細(xì)胞伸長(zhǎng)個(gè)體化等多個(gè)階段,這一系列過(guò)程統(tǒng)稱為精子發(fā)生。課題組主要以果蠅為模式動(dòng)物,關(guān)注在精子發(fā)生過(guò)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(bào)道了核糖體小亞基蛋白R(shí)pS25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R(shí)pL38。
  
  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(dá),精巢中會(huì)聚集大量的精原細(xì)胞,這些精原細(xì)胞不能完成向精母細(xì)胞的轉(zhuǎn)變,說(shuō)明精原細(xì)胞向精母細(xì)胞的轉(zhuǎn)變過(guò)程,即有絲分裂向減數(shù)分裂的轉(zhuǎn)變過(guò)程,需要RpL38的參與。進(jìn)一步,通過(guò)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(dá)會(huì)抑制精原細(xì)胞分化因子Bam的表達(dá)(其轉(zhuǎn)錄本和蛋白表達(dá)量均大幅下降)。特別是,bam基因的回補(bǔ)表達(dá)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(guò)程。而本研究中的這些結(jié)果說(shuō)明,RpL38調(diào)控精子發(fā)生過(guò)程的作用方式并不是依賴通常形式的核糖體翻譯來(lái)影響細(xì)胞內(nèi)全部蛋白的合成,而是通過(guò)特異性影響B(tài)am表達(dá)來(lái)調(diào)控精原細(xì)胞向精母細(xì)胞的轉(zhuǎn)變過(guò)程。
  
  該項(xiàng)工作還通過(guò)FACS成功收集了精原細(xì)胞,并對(duì)其進(jìn)行4D蛋白質(zhì)組學(xué)測(cè)序,首次得到了針對(duì)雄果蠅精原細(xì)胞群的蛋白組數(shù)據(jù)。在正常精原細(xì)胞與阻滯性精原細(xì)胞的蛋白組數(shù)據(jù)對(duì)比中發(fā)現(xiàn),早在精原細(xì)胞階段減數(shù)分裂相關(guān)蛋白便得到儲(chǔ)備,以實(shí)現(xiàn)精原細(xì)胞向精母細(xì)胞的轉(zhuǎn)變,而轉(zhuǎn)變受阻的精原細(xì)胞中這些蛋白儲(chǔ)備尚未完成。


              RpL38調(diào)控精子發(fā)生示意圖
  
  這項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了RpL38通過(guò)特異性調(diào)節(jié)Bam表達(dá)來(lái)調(diào)控精原細(xì)胞向精母細(xì)胞的轉(zhuǎn)變過(guò)程,同時(shí)采用了4D蛋白質(zhì)組學(xué)刻畫(huà)了果蠅精原細(xì)胞群體的蛋白質(zhì)組特征,揭示了精原細(xì)胞向精母細(xì)胞轉(zhuǎn)變過(guò)程中對(duì)減數(shù)分裂相關(guān)蛋白的需求。本研究深化了人們對(duì)果蠅精原細(xì)胞到精母細(xì)胞的轉(zhuǎn)變過(guò)程的理解,為進(jìn)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(tuán)隊(duì)合影(第二排左一趙龍教授,右二蘇穎教授)
  
  中國(guó)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(shí)驗(yàn)室科技創(chuàng)新項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金委、中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)基金等資助。
  
  通訊員:張川
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