西湖大學揭開胚胎早期“啟動包”之謎

據西湖大學18日消息，該校研究團隊首次揭開生命起始階段“生命啟動包”的核心密碼，闡明了小RNA(核糖核酸)和CPL(細胞質晶格)在生命啟程中的關鍵作用，為理解女性不孕、反復胚胎停育等臨床問題提供了全新視角。

據悉，西湖大學“遺傳物質表達與重構全國重點實驗室”申恩志團隊接連在期刊《生命》(Vita)和《自然》(Nature)發表兩項相關突破性研究。

生命的起點始于精子與卵子的結合，受精初期胚胎依賴卵子中提前儲備的母源蛋白和mRNA維持發育，如何精準調控這些“生命程序”，一直是該領域內未解之謎。

申恩志團隊聚焦卵母細胞與非編碼小RNA兩大核心，歷經近三年攻關，聯合多個團隊改進前沿技術，取得重大突破。

團隊通過優化小RNA切割文庫構建技術，首次繪制出小鼠卵母細胞內源性siRNA的靶向切割圖譜，發現這類小RNA如同“分子剪刀”，在AGO2蛋白護送下，精準切斷制造蛋白酶體關鍵零件的轉錄本，抑制其活性，避免其過度降解核糖體等生命關鍵“工廠”。

申恩志受訪時說，令人意外的是，這些關鍵siRNA竟來自曾被視為“垃圾基因”的轉座子，且這套調控機制在線蟲等低等生物中同樣存在，是上億年進化中保留的生命策略。

申恩志表示，研究團隊意外發現，siRNA通路受損時，卵母細胞中占細胞質近10%的神秘纖維結構CPL會消失。這一60年前被發現的結構，其組成和功能真面目始終未知。

申恩志團隊聯合冷凍電鏡技術力量，成功解析其原子級結構，發現CPL由14種蛋白質以“連接環”和“U型籃”為單元，按嚴格順序組裝成超級網絡，還能整合卵母細胞內的“結構支架”——微管蛋白。

據悉，CPL的關鍵組成蛋白與女性不孕、胚胎停育密切相關，未來其相關基因突變篩查有望成為輔助生殖的新指標。