发布时间:2014-05-16 13:35 原文链接: Nature:发现首个由RNA决定性别的生物

  在丝绸生意中,性别就是金钱。相比雌蚕,雄蚕编织的蚕茧具有更多高质量的蚕丝。占据数十亿美元资产的桑蚕工业长期以来都在寻求一种简单的方法只养育雄蚕。现在这有可能成为一个现实的目标,研究人员确定了决定家蚕性别的过程。他们发现家蚕的性因子是一种小RNA分子,这是第一个发现是由RNA而非蛋白质决定性别的生物。

  蚕的性别是由WZ染色体系统决定,相比之下哺乳动物是由XY系统决定。雌蚕携带的是W和Z性染色体,而雄性则拥有一双Z染色体。

  去年,研究人员揭示了如何通过遗传修饰蚕从而使雌蚕表达一种致命蛋白。然而,当研究人员努力去W染色体上鉴别决定蚕雌性性别的基因时却陷入了困境:W染色体上似乎没有任何的蛋白质生成基因,其几乎完全填满了称作为转座子的寄生可移动遗传元件。2011年,东京大学昆虫学家Susumu Katsuma领导的一个研究小组报告称,在新形成的卵细胞中W染色体生成的一些短RNA分子控制了转座子。

  性别特异性

  在5月14日的《自然》(Nature)杂志上,Katsuma和他的研究小组报告称发现,一种叫做Fem的短RNA分子为雌蚕所特有,表明它在性别决定中起作用。这一Fem RNA分解了Z染色体上Masculinizer基因生成的对应分子。当研究人员沉默Masculinizer之时,胚胎执行了生成雌性组织的遗传程序。

  Nature一篇附随新闻与观点(News & Views)文章的作者、捷克共和国昆虫学研究所分子遗传学家František Marec说,作者们断定Fem RNA决定了雌蚕的性别。他有一种预感,其他的鳞翅类物种也以相同的方式决定了性别。例如,当将W染色体的以小部分添加到他所研究的一些雄蛾突变体基因组中时,这些雄蛾在胚胎期死亡。

  Katsuma说,他的研究小组正在试图操控家蚕的性别决定以实现工业应用。但Marec认为生成全雄性的蚕种将不是件容易的事情。只是阻断Fem RNA还不能将通常的雌雄WZ胚胎转变为雄性,抑制Masculinizer会杀死携带双Z染色体的胚胎。遗传修饰生成只有雌性的蚕种应该更容易成功,Marec说:“你需要找到一些遗传方法自主地杀死雌性。”

相关文章

华北理工学者在染色体研究中获突破

近日,华北理工大学生命科学学院教授王希胤课题组在染色体研究中获突破。相关科研成果在《自然-协议》(NatureProtocols)发表。据介绍,染色体是执行遗传功能的关键结构与功能单元,重建祖先细胞核......

它们“非一般”的生存策略挑战了经典遗传学理论

在生命的微观世界里,细胞分裂时有着严格的染色体分配原则。按照经典遗传学和细胞生物学理论,细胞有丝分裂或减数分裂后,每个子细胞核都应该至少获得完整的一套单倍体染色体,这样才能保证细胞正常发育和发挥功能。......

我国科学家发布海带高质量染色体水平参考基因组

近日,中国科学院海洋研究所海藻种质库团队在大型海藻基因组学研究方面取得重要突破,成功构建了海带的高质量染色体水平参考基因组。该成果发表在国际期刊《科学数据》。这是该团队在海洋经济藻类基因组研究领域取得......

首个合成酵母基因组中最后一条染色体创建完成

据最新一期《自然·通讯》杂志报道,包括澳大利亚麦考瑞大学在内的国际科学家团队,在合成生物学领域取得了重大成就,成功完成了世界上首个合成酵母基因组中最后一条染色体的创建,拼上了最后一块“拼图”。酿酒酵母......

借助科技考古,黄公略烈士终于“回家”了

93年前,时任红一方面军第一军团第三军军长的黄公略在江西省吉安市青原区东固畲族乡六渡坳指挥部队转移时,遭敌机袭击壮烈牺牲。近年,疑似黄公略烈士遗骸在江西省吉安市青原区东固畲族乡出土。复旦大学科技考古研......

研究揭示染色体结构维持复合物Smc5/6的组装及调控机制

6月18日,中国科学院上海免疫与感染研究所王岚峰研究组联合复旦大学陈振国课题组、美国纪念斯隆-凯特琳癌症中心赵晓岚课题组,在《自然-结构与分子生物学》(NatureStructural&Mol......

染色体异常引起人类早期胚胎发育阻滞机制获解析

中南大学基础医学院研究员、中信湘雅生殖与遗传专科医院研究员林戈课题组的一项新研究,首次在全染色体组水平解析了非整倍体对人类早期胚胎发育的影响,为理解相关遗传问题提供了新视角。6月5日,该成果发表于《自......

合成生物学领域重大突破,新工具低成本快速创造合成染色体

美国南加州大学研究人员发明的一项突破性新技术,或将彻底改变合成生物学领域。该方法被称为克隆重编程和组装平铺天然基因组DNA(CReATiNG),为构建合成染色体提供了一种更简单且更具成本效益的方法。它......

世界首例!真核生物全部染色体人工合成被实现

11月8日,由美国、中国、英国、新加坡、澳大利亚等国合作的“人工合成酵母基因组计划(Sc2.0Project)”最新研究成果在世界顶级期刊《Cell》及其子刊发布,此次成果发布标志着世界首个真核生物全......

人类种了6000年的作物有了染色体级别基因组

大麻又名火麻、汉麻、线麻等,籽用大麻在食品、医药、纺织、造纸等多个领域被广泛使用,是一种重要的工业原料。9月15日,福建农林大学麻类研究室联合该校基因组与生物技术中心在《植物通讯》(PlantComm......