钱国英、葛楚天教授的科研团队。 受访者供图

    浙江万里学院动物性别与发育研究所的钱国英、葛楚天教授课题组与美国杜克大学Blanche Capel教授课题组合作，在温度依赖型性别决定机理研究上取得重要进展。

    2020年4月17日，该研究成果以“Temperature-dependent sex determination is mediated by pSTAT3 repression of Kdm6b”（pSTAT3通过抑制Kdm6b调控温度依赖型性别决定）为题，发表在国际顶级学术期刊Science上。本次论文是该校钱国英、葛楚天课题组的第二篇Science论文，同时也是宁波地区发表在Science上的第二篇论文。

    □记者 李臻 通讯员 向娴华 孙伟

    揭露温度是

    如何转化成生物信号

    温度依赖型性别决定（简称TSD）是一种非常有趣的生命现象，性别由胚胎发育的孵化温度决定，常见于龟、鳄鱼和蜥蜴等爬行动物，半个世纪以来其分子机制一直不清楚。解析TSD机制的关键在于弄清楚温度如何调控性别决定基因。

    2018年，钱国英、葛楚天课题组和Blanche Capel课题组合作研究发现，一种表观遗传因子Kdm6b通过激活性别决定基因Dmrt1来调控红耳龟性别发育，这一重大研究成果发表在Science期刊上，这是宁波地区的首篇Science。

    遗传因子Kdm6b的这种调控作用在鳄鱼和蜥蜴上都存在，极可能具有爬行动物普遍意义。因此，研究温度如何转化成生物信号，是搞清楚TSD机制的一个突破口。针对这一科学问题，合作课题组一鼓作气，在第一篇Science研究成果的基础上，以红耳龟为动物模型进行多年研究。他们发现，在高温环境下，钙离子能够大量流入性腺体细胞内，通过激活pSTAT3（信号转导与转录激活因子3的磷酸化）继而抑制遗传因子Kdm6b的合成，导致雄性基因无法显现，最终龟就发育为雌性。而在低温环境下，性腺细胞内钙离子水平低，导致pSTAT3水平也低，遗传因子Kdm6b和雄性基因就显现出来，龟最终就发育为雄性。

    课题组还发现，除钙离子外，pSTAT3还能被其他一些环境感受因子激活，如冷诱导RNA绑定蛋白CIRBP（参与鳄龟性别决定）、离子通道蛋白TRPV4（参与鳄鱼性别决定）和皮质醇（参与雌雄同体鱼的性逆转）等，提示pSTAT3-Kdm6b是众多环境依赖型性别决定（ESD）系统间的一个保守的调控元件，将环境感受和性别决定通路连接起来。该项研究揭示了龟温度依赖型性别决定的上游调控通路，提出了“pSTAT3-KDM6B保守盒”调控假说，为全面破译ESD机制指明重要方向。

    成果入编 国际经典生物学教科书

    据介绍，浙江万里学院动物性别与发育研究所瞄准国际生命科学前沿，针对水产动物单性育种产业技术重大需求，致力于揭示动物性别决定、性腺发育与环境互作的机制及性控技术研究。在龟鳖动物性别决定和控制等方面取得了一些原创成果，目前在Science累计发表2篇论文，成果入编国际经典生物学教科书《Developmental Biology》第12版。

    4月11日央视10套科教频道播出该课题组研究生惠航博参与录制的《科学动物园》节目，为大家科普“龟的性别是由温度来决定的”这一有趣现象背后的秘密，体现了研究所定位追求“科研走向教科书，科研走向科普”的学术精神。