所有有性繁殖的多細胞生物依賴于卵子支撐早期生命。在一項新的研究中，來自美國加州大學圣地亞哥分校醫(yī)學院和路德維格癌癥研究所（LudwigInstituteforCancerResearch）的研究人員利用細小的秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditiselegans）作為模式生物開展研究以便更好地理解卵子如何能夠發(fā)育成胚胎。他們揭示出小RNA和輔助蛋白在微調(diào)卵子發(fā)育中發(fā)揮著作用。相關(guān)研究結(jié)果于2016年3月24日在線發(fā)表在Cell期刊上，論文標題為“ASmallRNA-CatalyticArgonautePathwayTunesGermlineTranscriptLevelstoEnsureEmbryonicDivisions”。

　　加州大學圣地亞哥分校醫(yī)學院教授ArshadDesai博士說，“卵子不同于其他的增殖細胞，后者是在分裂之前利用營養(yǎng)物增加細胞質(zhì)量。比如，青蛙卵子無需生長，通過簡單地分裂為越來越小的細胞制造出大約3000個細胞。我們感興趣的是卵子是如何能夠做到這一點的。”

　　隨著人們對小RNA和它們?nèi)绾斡绊懠毎δ艿恼J識越來越多，這項研究證實小RNA和一種被稱作Argonaute的酶一起合作，有助制造出完好的秀麗隱桿線蟲卵子。這項研究基于早前的一項研究---證實一種特異性的被稱作CSR-1的Argonaute影響卵子受精后發(fā)生的胚胎首次分裂時的染色體分配。

　　之前的研究已提示著CSR-1通過有助確定著絲粒---染色體上的特定區(qū)域，在分裂期間協(xié)助它們分配---的界限而影響細胞分裂。然而，在這項研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)在早期胚胎中，CSR-1并不控制著絲粒形成。相反，他們發(fā)現(xiàn)CSR-1是紡錘體形成所必不可少的，其中紡錘體是當單個細胞分裂為兩個子細胞時分配染色體的細胞機構(gòu)。

　　紡錘體是由被稱作微管的微小蛋白纖維束組成的。紡錘體微管連接到染色體的著絲粒區(qū)域，從而有助將它們拉離開來。當Desai團隊從細胞中移除CSR-1酶時，他們觀察到紡錘體存在缺陷。他們這種缺陷是由于另一種降解微管的解聚酶驅(qū)動蛋白-13（kinesin-13）過量表達導致的。

　　這一發(fā)現(xiàn)導致研究人員進一步研究CSR-1和相關(guān)的小RNA在微調(diào)卵子組成中發(fā)揮的作用。他們發(fā)現(xiàn)小RNA指導CSR-1靶向作用于信號RNA（mRNA），然后CSR-1切割這種mRNA。這種mRNA產(chǎn)生的蛋白有助制造卵子。通過改變小RNA結(jié)合到酶CSR-1上的數(shù)量，卵子能夠精確地調(diào)整自己的組成，從而有助支持胚胎發(fā)育。

　　盡管CSR-1只存在線蟲體內(nèi)，但是小鼠也使用Argonaute蛋白和小RNA控制它們的卵子組成。

　　論文第一作者、Desai實驗室博士后研究員AdinaGerson-Gurwitz博士說，“鑒于卵子基因組必須保持不受約束的狀態(tài)而能夠產(chǎn)生有機體中所有不同類型的組織，因此卵子需要一種特殊的方法控制它們所儲存的物質(zhì)產(chǎn)生，以便促進胚胎發(fā)育。我們的研究提示著這是通過一種小RNA-Argonaute系統(tǒng)實現(xiàn)的。”