王娟
“我長期從事魚類生殖發育和性別決定調控的基礎研究,主要是以青鳉為模式動物展開脊椎動物雌雄性分化的分子機理研究。青鳉是生活在水稻田里面的一種淡水魚,主要棲息在中國,日本及東南亞等國家和地區,是最早用來研究雌雄性分化和性激素可誘導性逆轉的脊椎動物,其魚卵全透明,方便觀察整個胚胎發育過程。”關桂君正在向記者介紹她的研究。至今,她在生殖科研路上已歷經了20余載。
讓我們把時光拉回到1994年,這一年,關桂君秉著“開闊眼界、增進學識”的目的,漂洋過海來到日本東京大學人類遺傳學專業攻讀碩士。在這里,她開始接觸到男女性別的分子鑒定、探尋男子少精子不孕癥遺傳因子等遺傳生殖學研究。
魯迅先生曾經提到日本人的長處是認真好學。對此,關桂君深有同感,“日本的科研者做事情非常勤奮專注,與之共事,我受益匪淺。”1996年,關桂君來到日本國立基礎生物學研究所讀博士,該所是日本國家一級的科研機構。在當時,雖然已經發現哺乳類的性別決定基因SRY,但是科學家們對其他脊椎動物的性別決定性分化卻還是一無所知。她以魚作為模型動物,探究了魚的卵子發育以及性成熟,最終發現了一個影響卵子最后成熟的關鍵基因,該成果被登在《美國科學院院報》上。她首先用羅非魚模式動物提出了DM相關轉錄因子在魚類雌雄分化中的表達具有雌雄性別差異,為所在實驗室兩年后成功鎖定和發表脊椎動物第二個性別決定基因dmy的研究提供了幫助。
在這之后,關桂君再接再厲,又對羅非魚和青鳉開始了性控研究,首次成功建立青鳉基因敲除技術,該成果發表在DNA Research上。關桂君一直致力于用青鳉做性控來研究脊椎動物性別分化的分子機理研究,“青鳉易于觀察,性成熟周期短,另外,我們已成功建立了一系列轉基因和基因編輯敲除,胚胎干細胞和生殖干細胞等技術平臺,所以青鳉適合做研究雌雄分化和發育的動物模型。”
2013年,在日本國立基礎生物學研究所工作多年的關桂君,作為上海海洋大學特聘教授回到了中國。“之所以做這個決定,是因為上海是生我養我的地方,我想力所能及地做點事,感恩這片土地的培養。”她說。
回國后,她承擔了上海市自然科學基金項目:青鳉gsdf因子調控性別分化的分子機理。通過該項目的資助,關桂君在已有的gsdf啟動調控青鳉雄性發育分化的研究基礎上,拓展了青鳉不育不孕的模型制作和分子機理研究,并開始嘗試將青鳉的性別調控和不育不孕模型應用到生產實踐上去。
“與雌性的魚相比,雄性的魚長得更快,若是能通過性控來改變魚的性別,那么將大大縮短幼苗至食用咸魚的養殖時間,提高水產養殖的效率和產量:利用性控技術,我們還可以為轉基因品系特制不育開關,以阻斷其生殖能力,這樣就避免了轉基因魚繁殖后代非可控地流入自然界,破壞自然的生態平衡。”關桂君說。
生殖醫學是關桂君的另一個關注點。在她看來,人類不孕不育的原因有許多種,例如先天遺傳因素,后天的精神壓力、食品添加劑、化學物質等。她想利用青鳉模式動物,為部分探明不孕不育的分子機理提供基礎的研究平臺,并為探索診斷方法,篩選出相關的治療藥物提供幫助。
為了盡快將當今國內外最新研究成果介紹和傳遞給學生,關桂君在上海海洋大學開創了“干細胞學”課程,并結合自身的研究經驗和內容,為生物技術學科的本科生開設了中英語雙語講學。“我希望年輕的大學生們更多更全面地了解和接觸生殖生物學的最新研究動態,盡快地成長起來,能代替我去繼續講述雌雄發生發育的奧妙和故事。”她說。