Nature：發(fā)現(xiàn)首個由RNA決定性別的生物
日期：2014-05-16 09:20:52
在絲綢生意中，性別就是金錢。相比雌蠶，雄蠶編織的蠶繭具有更多高質(zhì)量的蠶絲。占據(jù)數(shù)十億美元資產(chǎn)的桑蠶工業(yè)長期以來都在尋求一種簡單的方法只養(yǎng)育雄蠶。現(xiàn)在這有可能成為一個現(xiàn)實的目標，研究人員確定了決定家蠶性別的過程。他們發(fā)現(xiàn)家蠶的性因子是一種小RNA分子，這是第一個發(fā)現(xiàn)是由RNA而非蛋白質(zhì)決定性別的生物。
蠶的性別是由WZ染色體系統(tǒng)決定，相比之下哺乳動物是由XY系統(tǒng)決定。雌蠶攜帶的是W和Z性染色體，而雄性則擁有一雙Z染色體。
去年，研究人員揭示了如何通過遺傳修飾蠶從而使雌蠶表達一種致命蛋白。然而，當研究人員努力去W染色體上鑒別決定蠶雌性性別的基因時卻陷入了困境：W染色體上似乎沒有任何的蛋白質(zhì)生成基因，其幾乎完全填滿了稱作為轉(zhuǎn)座子的寄生可移動遺傳元件。2011年，東京大學昆蟲學家Susumu Katsuma領導的一個研究小組報告稱，在新形成的卵細胞中W染色體生成的一些短RNA分子控制了轉(zhuǎn)座子。
性別特異性
在5月14日的《自然》（Nature）雜志上，Katsuma和他的研究小組報告稱發(fā)現(xiàn)，一種叫做Fem的短RNA分子為雌蠶所特有，表明它在性別決定中起作用。這一Fem RNA分解了Z染色體上Masculinizer基因生成的對應分子。當研究人員沉默Masculinizer之時，胚胎執(zhí)行了生成雌性組織的遺傳程序。
Nature一篇附隨新聞與觀點（News & Views）文章的作者、捷克共和國昆蟲學研究所分子遺傳學家František Marec說，作者們斷定Fem RNA決定了雌蠶的性別。他有一種預感，其他的鱗翅類物種也以相同的方式?jīng)Q定了性別。例如，當將W染色體的以小部分添加到他所研究的一些雄蛾突變體基因組中時，這些雄蛾在胚胎期死亡。
Katsuma說，他的研究小組正在試圖操控家蠶的性別決定以實現(xiàn)工業(yè)應用。但Marec認為生成全雄性的蠶種將不是件容易的事情。只是阻斷Fem RNA還不能將通常的雌雄WZ胚胎轉(zhuǎn)變?yōu)樾坌裕种?/span>Masculinizer會殺死攜帶雙Z染色體的胚胎。遺傳修飾生成只有雌性的蠶種應該更容易成功，Marec說：“你需要找到一些遺傳方法自主地殺死雌性。”
