新聞科研進展
中國科學院水生生物研究所（水生所）劉建康先生早在1944年就首次報道黃鱔（Monopterus albus）具有雌雄同體、先雌后雄的自然性反轉特性（Liu CK, 1944; Bullough WS, 1947）。隨后的研究發現超過1500種魚類具有性反轉現象。不同于人類中性別決定基因突變造成的性反轉，也不同于爬行類中溫度誘導性別決定導致的性反轉，黃鱔的自然性反轉有其獨特之處，然而80年來，誘導黃鱔自然性反轉的外界因素或關鍵因子尚未被解析。
水生所羅大極團隊主要研究魚類性反轉的RNA調控機制與遺傳育種，前期聯合武漢大學周宇教授、水生所胡煒研究員創建首個動物性反轉數據庫（Animal Sex Reversal database, ASER，http://aser.ihb.ac.cn/），系統發掘并新定義了一類性反轉關鍵因子（Sex Reversal-associated Genes, SRGs）（Genomics Proteomics & Bioinformatics 2021, 19: 873-881. 封面文章）。聚焦魚類性別控制育種，該團隊圍繞這些SRGs在黃鱔和斑馬魚（25dpf前未性別分化斑馬魚為卵巢樣初始性腺，類似1年齡黃鱔性腺狀態）中開展系統地功能研究，前期聯合華中科技大學劉木根教授團隊構建了斑馬魚bcas2基因敲除突變體，意外發現突變體造血干祖細胞（HSPC）表型早于性腺出現，進而解析了剪接體組分bcas2在HSPC中的新功能與機制（Blood 2019, 133: 805-815. 封面文章）。隨后，羅大極團隊又報道了黃鱔性反轉過程中血細胞的特征和變化規律（Aquaculture 2021, 538: 736543.）。基于在魚類血細胞研究的新發現，羅大極研究員還受邀發表綜述文章（Reviews in Aquaculture 2023, 15: 704-737.封面文章）。
圖1. 該聯合攻關團隊發表 EMBO J論文首頁
RNA調控包括轉錄、剪接（如以上報道的bcas2等RNA剪接調控）和RNA修飾等，其中Mettl16作為該團隊前期ASER數據庫中發掘的SRGs之一。Mettl16是新發現的RNA甲基轉移酶，通過催化U6剪接體核內小RNA（snRNA）的甲基化修飾參與mRNA的剪接調控。近日，該聯合攻關團隊通過建立mettl16基因敲除的斑馬魚，解析了Mettl16通過m6A讀取器Igf2bp1調控mybl2b mRNA的穩定性控制HSPCs的G1/S細胞周期進程，該研究揭示了Mettl16基于m6A調控HSPC細胞周期進程的分子機制，相關工作以“A Mettl16/m6A/Mybl2b/Igf2bp1 axis ensures cell cycle progression of embryonic hematopoietic stem and progenitor cells”為題發表在經典期刊歐洲分子生物學會刊The EMBO Journal。這是繼該團隊報道首個剪接體重要組分調控HSPC增殖與分化的新機制后（專評Blood 2019, 133: 770-771.），又深入從RNA修飾層面揭示mettl16通過RNA甲基化修飾精準調控HSPC中G1/S期轉換的新機制。
圖2. Mettl16調控HSPC細胞周期進程的分子機制
水生所羅大極研究員、華中科技大學劉木根教授和張賢欽教授為該論文的共同通訊作者，水生所、華中科技大學聯合培養研究生韓云巧、博士生孫奎，武漢科技大學于珊珊副教授，湖北省婦幼保健院秦亞運博士(原羅大極組職工)為本論文的共同第一作者。美國貝克曼希望之城研究所陳建軍教授、武漢大學張好建教授、華中科技大學王擎教授、湖北省婦幼保健院宋婕萍教授和水生所劉飛副研究員等參與了該研究。該研究得到了中國科學院BR引才計劃、國家自然科學基金項目資助。
原文鏈接：https://www.embopress.org/doi/full/10.1038/s44318-024-00082-9