精子：爸爸的基因组是如何与妈妈的基因组融合的?

　　

我们所知道的人类生殖一般是精子进入卵子，然后发育出胚胎，最后婴儿呱呱落地。等一等，先别快进，我们往后退一步——

精子进入卵子后，母亲的一半基因组如何与父亲的一半基因组真正融合形成全新的人类基因组？

Cell杂志发表的一篇论文可以解答这个问题。

来自加州大学圣地亚哥分校的研究人员发现SPRK1酶是解开精子基因组的钥匙，在短短几个小时内，该蛋白打开了父系DNA，然后允许重组。

精子，比正常体细胞小20倍。虽然它们只携带普通细胞一半的遗传物质，但仍需特殊的折叠包装才能容下这么多DNA。精子选择用一种名叫精蛋白（protamines）的蛋白质替代普通的包装压缩蛋白“组蛋白”。

细胞与分子医学系特聘教授Xiang-Dong Fu博士团队长期研究SPRK1，但是他们主要研究的是SPRK1在结肠癌中的作用。早在1999年，Fu发表的一篇论文首次描述了这种酶在RNA剪接中的作用。随后不久，希腊的一个研究小组注意到组成SPRK1底物的氨基酸模块序列与精蛋白的相似。苦于缺乏研究精子发育的专业知识和技术，Fu想了好几年也没有什么进展。

直到2015年面试Lan-Tao Gou博士应聘博士后岗位，发现凭借Lan-Tao Gou在精子发生方面的背景，这条线索终于找到可以继续研究的人选了。

“我对Lan-Tao说，我们去做别人不做的事吧，我有一个理论，你有专业知识，”Fu说。“所以，我们借用了我们需要的设备，以及加州大学圣地亚哥分校的核心设备。”

“令人惊讶的是，真的如我们假设——SRPK1过着双重生活。”

根据Fu的说法，SPRK1在早期胚胎发生这一阶段，SPRK1酶引领解开精子基因组的第一步，踢掉了精蛋白，从而打开父系DNA允许重大重组。然后发展出剪接RNA的能力，这样，即使在胚胎发生不再需要SPRK1时，SPRK1也能继续存在。

接下来，Fu团队还想进一步探索引导精子与母系基因组同步的信号。“我们现在有许多新想法，我们对精子发生、受精和胚胎发生了解的越详细，就越有可能回答生殖系统障碍和不孕不育的原理。”

原文检索：Initiation of Parental Genome Reprogramming in Fertilized Oocyte by Splicing Kinase SRPK1-Catalyzed Protamine Phosphorylation

（生物通：伍松）