斑马鱼中性腺组织切片及 m6A 的含量

A. WT 和 Zmettl3m/ m 斑马鱼卵巢组织石蜡切片; B. WT 和 Zmettl3m/ m 斑马鱼精巢组织石蜡切片; C. WT 和 Zmettl3m/ m 斑马鱼各个组织中 m6A 的含量

Mettl3 催化的 m6A 修饰是真核生物 mRNA 中一种高度保守的表观遗传修饰。越来越多的研究表明，m6A 对细胞功能及生物学过程具有重要的调节作用，包括影响 mRNA 代谢、miRNA 的成熟、干细胞的分化及再程序化、生物钟等。但是，小鼠等模式生物的 Mettl3 基因突变均具有致死效应，因此 m6A 修饰是否具有调控脊椎动物生殖的功能尚不为人所知。

 

中国科学院水生生物研究所胡炜课题组以斑马鱼为对象开展了探索性研究，成功获得了可存活的 Mettl3 基因突变的合子缺失型斑马鱼突变体 Zmettl3m/m。与野生型比较，突变体雌鱼卵巢中早期发育阶段的卵细胞没有明显差异，而成熟发育阶段的 FG（full grown stage）卵细胞显著下降，且可以发生生殖泡破裂（germinal vesicle breakdown，GVBD）成熟的 FG 期卵细胞比例也显著下降。在突变体雄鱼中，精原细胞和精母细胞较野生型显著增加，且精母细胞可以正常联会，但是成熟精子的数量和精子活力却显著下降。进一步研究发现，Mettl3 基因突变后，突变体中 m6A 的修饰水平显著下降，从而影响了存在大量 m6A 修饰位点保守基序的促性腺激素和雌（雄）激素合成信号通路的相关基因的表达，导致突变体配子成熟受阻。这是首次发现脊椎动物的配子成熟需要 Mettl3 催化的 RNA 的 m6A 甲基化修饰。该研究成果近日在线发表于 Genetics 杂志。

 

本研究得到国家杰出青年基金的支持，并得到水生所夏晓勤研究员及加拿大渥太华大学 Vance Trudeau 教授的帮助。

 

文章链接: https://doi.org/10.1534/genetics.117.300574