所有有性繁殖的多細(xì)胞生物依賴于卵子支撐早期生命。在一項(xiàng)新的研究中，來自美國(guó)加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院和路德維格癌癥研究所（Ludwig Institute for Cancer Research）的研究人員利用細(xì)小的秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditis elegans）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(biāo)題為“A Small RNA-Catalytic Argonaute Pathway Tunes Germline Transcript Levels to Ensure Embryonic Divisions”。

加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院教授Arshad Desai博士說，“卵子不同于其他的增殖細(xì)胞，后者是在分裂之前利用營(yíng)養(yǎng)物增加細(xì)胞質(zhì)量。比如，青蛙卵子無(wú)需生長(zhǎng)，通過簡(jiǎn)單地分裂為越來越小的細(xì)胞制造出大約3000個(gè)細(xì)胞。我們感興趣的是卵子是如何能夠做到這一點(diǎn)的。”

隨著人們對(duì)小RNA和它們?nèi)绾斡绊懠?xì)胞功能的認(rèn)識(shí)越來越多，這項(xiàng)研究證實(shí)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(xiàng)研究基于早前的一項(xiàng)研究---證實(shí)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**分裂時(shí)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(xì)胞分裂。然而，在這項(xiàng)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(dāng)單個(gè)細(xì)胞分裂為兩個(gè)子細(xì)胞時(shí)分配染色體的細(xì)胞機(jī)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(dāng)Desai團(tuán)隊(duì)從細(xì)胞中移除CSR-1酶時(shí)，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(dòng)蛋白-13（kinesin-13）過量表達(dá)導(dǎo)致的。

這一發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致研究人員進(jìn)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(dǎo)CSR-1靶向作用于信號(hào)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**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**作者、Desai實(shí)驗(yàn)室博士后研究員Adina Gerson-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(jī)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(chǔ)存的物質(zhì)產(chǎn)生，以便促進(jìn)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(shí)現(xiàn)的。”