小RNA揭示生命起始调控新机制

科技日报北京3月18日讯 记者18日获悉，西湖大学遗传物质表达与重构全国重点实验室申恩志团队的新发现，首次揭示了一种极为微小的分子——小RNA（核糖核酸），在生命起始过程中起着决定性作用。这项进展为科学家深入理解生命早期精细调控机制带来了新的思路。

研究显示，卵母细胞内部高度富含一类名为内源性siRNA（小干扰RNA）的小RNA分子，它们与胚胎初期的发育紧密相关。siRNA能够准确定位并切断目标RNA，借此抑制特定蛋白质的产生。“只有弄明白它们在卵母细胞里究竟切除了哪些分子，才能解释它们为何对生命的开端至关重要。”申恩志解释道。

为破解这一谜团，申恩志团队对小RNA切割文库（CLASH）技术进行了全面优化，使其适用于卵母细胞等特殊样本。经过近三年的攻关，团队首度绘制出了小鼠卵母细胞中内源性siRNA作用的详细图谱。

研究进一步揭示，siRNA主要的“剪刀”对象是蛋白酶体——细胞中负责降解蛋白质的重要装置。siRNA借助某些蛋白的协助，精确切割蛋白酶体的关键遗传信息，从而抑制其活性，防止核糖体被过度分解，保障胚胎能顺利发育。换句话说，小RNA不是直接推动生命，而是通过抑制“破坏力量”，保护对生命至关重要的“建设力量”，真正启动新生命的开关。

与此同时，卵母细胞中另一种重要结构——占据细胞质体积近10%的细胞质晶格（CPL），其详细组成和结构长期悬而未解。该团队借助冷冻电镜技术，终于成功解析出其原子级结构。结果显示，细胞质晶格由14种不同蛋白质有序排列组成，并以特定结构交错连接，构成一种稳定且高度有序的超分子骨架。

这些研究进展为理解女性不孕和胚胎发育异常等医学难题提供了全新线索。“现在我们清楚了，如果卵母细胞中的小RNA调控途径或细胞质晶格出现异常，都可能导致胚胎从一开始就发育受阻。”申恩志表示，未来，医疗团队有望通过检测相应分子标志物，提前发现风险，进一步提高辅助生殖的成功率。