快讯！中南大学&南京医科大研究团队在《Science》合作发文

8月30日，中南大学基础医学院生殖与干细胞工程研究所谭跃球教授课题组与南京医科大学生殖医学与子代健康全国重点实验室郑科教授、郭雪江教授，基础医学院神经生物学系林明焰副教授合作，在《科学》（Science）在线发表题为“哺乳动物精子发生RNA结合蛋白质全景图谱（The Landscape of RNA-Binding Proteins in Mammalian Spermatogenesis）”的研究论文。中南大学谭跃球教授、蒙岚岚博士为论文共同第一作者。

产生结构和功能正常的精子，是所有有性生殖动物繁衍后代的基础。精子在睾丸中发生，并具有进化的保守性。人类睾丸内精子发生长达64天，是一个极其复杂而独特的细胞分化和发育过程，受到一组时空特异性表达基因的精密调控。在精子形成过程中，随着精子细胞变形和细胞核的压缩，基因转录活动将逐渐降低直至完全停止，那些为精子细胞后期阶段发育所需的基因都需要提前转录为mRNA，然后通过RNA结合蛋白（RBP）以翻译抑制状态储存在精子细胞中，直到特定发育阶段再被激活翻译。

RBP在转录或转录后水平调控基因表达，是非编码RNA调控、相分离等过程中的重要组成元件，是精子发生领域的前沿研究热点。但人们对于RBP如何动态调节精子发生过程中大量RNA缺乏系统性了解，对于RBP的非结构域元件（不在已注释结构域中的短基序）还未得到充分探索。另外，尽管已报道RBP的功能障碍可能与男性不育（一种全球性的主要生殖问题）有关，但其序列突变与男性不育之间的关联也缺乏全基因组水平的认识。

（上图为该研究的4个主要研究内容及4大创新点小结：小鼠精子发生 RBP图谱、小鼠RBP在精子发生过程中的多层次动态性、RNA结合结构域和非结构域元件新发现、RBP在男性不育人群的临床应用前景。）

为了回答上述问题，南京医科大学郑科教授等分离了小鼠的精原细胞、粗线期精母细胞和圆形精子细胞，并进行了RNA相互作用组捕获（RNA interactome capture, RIC），建立了较完整的精子发生RBP图谱，发现了那些具有从前未知的RNA相关活性、特异于减数分裂和精子变形阶段发挥功能的RBP；展示了RNA结合蛋白在精子发生过程中的多层次动态性，涵盖了蛋白质组表达模式、蛋白质组-转录组同步/非同步性、相对RNA结合活性和核糖核蛋白（RNP）协同行为；并用RBDmap方法进一步捕获睾丸RNA交联肽，用以筛选RNA结合结构域和非结构域元件，进而用多种方法对其普遍性、特性、功能等进行生物信息分析和实验研究。

中南大学谭跃球、蒙岚岚等成员，与南京医大团队一起分析了精子发生的蛋白质组学数据，并结合男性不育样本基因组学结果，在系统层面上揭示RBP对人类精子发生的突出作用及ER基序等非结构域元件的潜在临床致病性，揭示RBP图谱在男性不育领域具有重要的临床价值。

中南大学基础医学院生殖与干细胞工程研究所为卢光琇教授所创建，前身为老一辈科学家卢惠霖教授所创立的人类生殖工程研究小组。研究所一直保持良好的学术传承，打造了一支高水平的科研临床与教学的学术团队。团队中有多人获得国家有突出贡献中青年科学专家、国务院政府特殊津贴及国家优青人才，并涌现了一批有潜力的青年学子。近五年，团队有9人次获得湖南省各级人才称号，包括省杰青2人、省“百人计划”人才1人、湖湘青年英才/湖南省“荷尖”人才3人、湖南省优青3人。研究所致力于培养高水平研究生，近年来已有多名研究生成果发表于Nature Genetics、Cell Stem Cell、Nature Communications及Science等高水平期刊。

来源 |中南大学 基础医学院

作者 | 闻佳敏

编辑 | 金嘉琪

审核 | 韩艳 唐潇珺 王广霖