據(jù)浙江萬(wàn)里學(xué)院消息，該校動(dòng)物性別與發(fā)育研究所的錢國(guó)英、葛楚天教授課題組與美國(guó)杜克大學(xué)Blanche Capel教授課題組合作，在溫度依賴型性別決定機(jī)理研究上取得了重要進(jìn)展。

2020年4月17日，該研究成果以“Temperature-dependent sex determination is mediated by pSTAT3 repression of Kdm6b ”（pSTAT3通過(guò)抑制Kdm6b調(diào)控溫度依賴型性別決定）為題，發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊Science上。葛楚天教授和Blanche Capel教授為本文通訊作者，Ceri Weber博士為第一作者， 浙江萬(wàn)里學(xué)院和杜克大學(xué)為通訊單位。

本次論文是錢國(guó)英、葛楚天課題組的第二篇Science論文，是該校繼2018年發(fā)表寧波首篇Science論文后的又一次突破，同時(shí)也是寧波地區(qū)發(fā)表在Science上的第二篇論文。

溫度依賴型性別決定（簡(jiǎn)稱TSD）是一種非常有趣的生命現(xiàn)象，性別由胚胎發(fā)育的孵化溫度決定，常見(jiàn)于龜、鱷魚和蜥蜴等爬行動(dòng)物，半個(gè)世紀(jì)以來(lái)其分子機(jī)制一直不清楚。解析TSD機(jī)制的關(guān)鍵在于弄清楚溫度如何調(diào)控性別決定基因。

2018年，錢國(guó)英、葛楚天課題組和Blanche Capel課題組合作研究發(fā)現(xiàn)，一種表觀遺傳因子Kdm6b通過(guò)激活性別決定基因Dmrt1來(lái)調(diào)控紅耳龜性別發(fā)育，這一重大研究成果發(fā)表在Science期刊上，這也是寧波地區(qū)的首篇Science。

遺傳因子Kdm6b的這種調(diào)控作用在鱷魚和蜥蜴上都存在，極可能具有爬行動(dòng)物普遍意義。因此，研究溫度如何轉(zhuǎn)化成生物信號(hào)，是搞清楚TSD機(jī)制的一個(gè)突破口。針對(duì)這一科學(xué)問(wèn)題，合作課題組一鼓作氣，在第一篇Science研究成果的基礎(chǔ)上，以紅耳龜為動(dòng)物模型進(jìn)行了多年研究。他們發(fā)現(xiàn)，在高溫環(huán)境下，鈣離子能夠大量流入性腺體細(xì)胞內(nèi)，通過(guò)激活pSTAT3（信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子3的磷酸化）繼而抑制遺傳因子Kdm6b的合成，導(dǎo)致雄性基因無(wú)法顯現(xiàn)，最終龜就發(fā)育為雌性。而在低溫環(huán)境下，性腺細(xì)胞內(nèi)鈣離子水平低，導(dǎo)致pSTAT3水平也低，遺傳因子Kdm6b和雄性基因就顯現(xiàn)出來(lái)了，龜最終就發(fā)育為雄性。

課題組還發(fā)現(xiàn)，除鈣離子外，pSTAT3還能被其他一些環(huán)境感受因子激活，如冷誘導(dǎo)RNA綁定蛋白CIRBP（參與鱷龜性別決定）、離子通道蛋白TRPV4（參與鱷魚性別決定）和皮質(zhì)醇（參與雌雄同體魚的性逆轉(zhuǎn)）等，提示pSTAT3-Kdm6b是眾多環(huán)境依賴型性別決定（ESD）系統(tǒng)間的一個(gè)保守的調(diào)控元件，將環(huán)境感受和性別決定通路連接起來(lái)。該項(xiàng)研究揭示了龜溫度依賴型性別決定的上游調(diào)控通路，提出了“pSTAT3-KDM6B保守盒”調(diào)控假說(shuō)，為全面破譯ESD機(jī)制指明了重要方向。

該校動(dòng)物性別與發(fā)育研究所瞄準(zhǔn)國(guó)際生命科學(xué)前沿，針對(duì)水產(chǎn)動(dòng)物單性育種產(chǎn)業(yè)技術(shù)重大需求，致力于揭示動(dòng)物性別決定、性腺發(fā)育與環(huán)境互作的機(jī)制及性控技術(shù)研究。在龜鱉動(dòng)物性別決定和控制等方面取得了一些原創(chuàng)成果，目前在Science累計(jì)發(fā)表2篇論文，成果入編國(guó)際經(jīng)典生物學(xué)教科書《Developmental Biology》第12版。4月11日，央視10套科教頻道播出了該課題組研究生惠航博參與錄制的《科學(xué)動(dòng)物園》節(jié)目，為大家科普“龜?shù)男詣e是由溫度來(lái)決定的”這一有趣現(xiàn)象背后的秘密，體現(xiàn)了研究所定位追求“科研走向教科書，科研走向科普”的學(xué)術(shù)精神。

同樣，該校在與國(guó)內(nèi)外高水平科研團(tuán)隊(duì)的合作和交流上也取得重要成果。近期，該校2016級(jí)生物工程領(lǐng)域研究生陳錚參與的論文“Two conserved epigenetic regulators prevent healthy ageing”（兩個(gè)保守的表觀遺傳調(diào)控因子妨礙健康衰老）在國(guó)際頂尖學(xué)術(shù)刊物Nature上發(fā)表。該論文以線蟲、小鼠、人為研究對(duì)象，揭示了兩個(gè)保守的表觀遺傳調(diào)控因子BAZ-2/BAZ2B與SET-6/EHMT1妨礙健康衰老。陳錚在中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心（神經(jīng)科學(xué)研究所）參與了該論文的部分研究工作。

葛楚天，1983年生，博士，浙江萬(wàn)里學(xué)院教授，碩士生導(dǎo)師。浙江省高校中青年學(xué)科帶頭人，浙江省151人才工程第三層次，寧波市領(lǐng)軍和拔尖人才第二層次。2001.09-2005.07，浙江大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)士；2005.09-2010.07，浙江大學(xué)，動(dòng)物生殖生物學(xué)，博士（碩博連讀）；2007.10-2008.10，美國(guó)北卡州立大學(xué)，細(xì)胞工程，聯(lián)培博士。

葛楚天教授主要從事水生動(dòng)物發(fā)育和生殖生物學(xué)研究，主要研究方向：(1)水生動(dòng)物性別決定和性腺分化的分子機(jī)制;(2)溫度依賴型性別決定分子基礎(chǔ)；（3）水產(chǎn)動(dòng)物性別控制和單性育種。主持國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部星火計(jì)劃、浙江省自然科學(xué)基金、浙江省科技廳項(xiàng)目等5項(xiàng)國(guó)家級(jí)省部級(jí)項(xiàng)目。獲農(nóng)業(yè)部農(nóng)牧漁業(yè)豐收獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)（排2）和浙江省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)（排2）各1項(xiàng)。在Science、Development、 Endocrinology、Biol Reprod等學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文20余篇，其中SCI收錄12篇。獲得國(guó)家發(fā)明專利2項(xiàng)。主要學(xué)術(shù)兼職：美國(guó)動(dòng)物學(xué)會(huì)會(huì)員（2007-）；美國(guó)發(fā)育生物學(xué)會(huì)會(huì)員（2017-）；《Dev Biol》、《PLoS ONE》等SCI雜志審稿人。

浙江萬(wàn)里學(xué)院（Zhejiang Wanli University）位于浙江寧波，是一所由浙江省萬(wàn)里教育集團(tuán)為主舉辦，并經(jīng)中華人民共和國(guó)教育部批準(zhǔn)設(shè)立的省屬普通本科高校；是經(jīng)教育部批準(zhǔn)成為“公辦高校實(shí)行新的管理模式和運(yùn)行機(jī)制”的新型高校；是碩士專業(yè)學(xué)位研究生教育試點(diǎn)單位、省級(jí)碩士立項(xiàng)建設(shè)單位、聯(lián)合國(guó)教科文組織中國(guó)創(chuàng)業(yè)教育聯(lián)盟首屆理事單位、教育部首批創(chuàng)業(yè)教育專業(yè)指導(dǎo)委員會(huì)成員單位、全國(guó)深化創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革示范高校、浙江省應(yīng)用型建設(shè)試點(diǎn)示范學(xué)校、浙江省創(chuàng)業(yè)型大學(xué)試點(diǎn)高校、CDIO工程教育聯(lián)盟成員單位。