温度如何决定巴西红耳龟的性别？

雌雄性别的分化是动物界较为普遍且引人注目的现象。不同动物的性别决定方式也不尽相同。主要的性别决定方式包括：染色体数目决定型，性染色体决定型，年龄决定型和环境决定型。

染色体数目决定型，是指动物的性别是由细胞中的染色体倍数决定的。如蜜蜂，雄蜂由未受精的卵发育而成，为单倍体。雌蜂由受精卵发育而来，是二倍体。营养差异决定了雌蜂是发育成可育的蜂王还是不育的工蜂。

性染色体决定型是研究最多且研究最为清楚的一种动物性别决定模型。其性别模式是由性染色体的组成类型所决定的。如人类，男性的性染色体组成为XY，女性的染色体组成为XX，所以生男生女并不是女性决定的，更多取决于男性给卵子送去了X染色体还是Y染色体。

而年龄决定型也是一个非常有趣的性别决定模型。最典型的例子当属黄鳝了。黄鳝的性腺，从胚胎到性成熟是卵巢，只能产生卵子。产卵后的卵巢，慢慢转化为精巢，只产生精子。所以，每条黄鳝一生中都要经过雌雄两个阶段。

所谓环境决定型，是指一些动物的性别由胚胎发育早期阶段经历的温度、光照或营养状况等环境条件来决定的。如巴西红耳龟（Trachemysscriptaelegans）在较低的孵化温度(26℃)产生的后代全是公的，较高的温度(32℃)则产生的后代全是母的。这一有趣而富有挑战的现象，吸引着许许多多的科学家前来研究。

浙江万里学院葛楚天、钱国英团队以巴西红耳龟为动物模型，长期致力于温度决定性别分化分子机制的研究。经过不懈的努力，他们终于阐明了组蛋白去甲基化酶KDM6B调控红耳龟温度依赖型性别决定的分子机理，解开了温度依赖型性别决定研究长达半个世纪的谜团。

红耳龟照片

该团队研究表明：Dmrt1是决定胚胎性腺分化的关键基因，Dmrt1基因表达量增加促使胚胎发育为雄性，表达受到抑制胚胎则发育为雌性。Dmrt1基因的上游启动子区域有一扇大门H3K27me3（组蛋白H3肽链中的27位赖氨酸上有三个甲基）阻止了Dmrt1基因转录的过程。这扇门的钥匙是KDM6B（去甲基化酶），当KDM6B存在时H3K27的三个甲基被消除，Dmrt1基因就可以顺利表达。KDM6B的表达受温度的影响很大，26℃条件下去甲基化酶KDM6B在巴西红耳龟性腺中的表达量较高，H3K27me3这扇大门被打开后Dmrt1基因表达量增加，调控胚胎发育为雄性；32℃条件下，KDM6B表达量较低，H3K27me3这扇大门紧闭，Dmrt1基因转录表达受到抑制，胚胎发育为雌性。

温度决定性别形成分子机制简图

注：组蛋白：组蛋白是染色体基本结构蛋白，因富含碱性氨基酸Arg和l.ys而呈碱性，可与酸性的DNA紧密结合。组蛋白包含五个组分，分子质量为11-23ku,按照分子量由大到小分别称为H、H3、H2A、H2B和H4。

组蛋白去甲基化酶：组蛋白去甲基化酶是可以脱去组蛋白甲基化的一类酶，主要有LSD1和JmjC家族去甲基化酶两类。

参考文献：

Ge,Chutian,etal."ThehistonedemethylaseKDM6Bregulatestemperature-dependentsexdeterminationinaturtlespecies."Science.():-.