近日，四川农业大学动物科技学院周光斌团队在国际期刊Cell Proliferation发表研究论文。该研究描绘了山羊卵母细胞成熟背后的分子图谱，成功挖掘出促进羔羊卵母细胞体外成熟的关键因子。这有望为改善初情期前卵母细胞发育潜力提供全新视角，对于创建高效稳定的幼畜体外胚胎生产（JIVET）技术，提高家畜繁殖效率具有重要意义。该研究利用转录组和翻译组测序技术，分析了成年羊和羔羊卵母细胞成熟过程中转录组和翻译组的动态变化。卵母细胞成熟过程中，转录和翻译下调的基因主要参与胞质翻译和线粒体翻译生物学过程，而上调基因主要参与染色质重塑和染色体分离过程，基因表达调控总体呈现出从细胞质过程到染色体分离的时空转变特征。与成年羊相比，羔羊卵母细胞成熟过程中大量基因翻译动力学异常。如参与纺锤体组装和染色体分离相关的ESCO1、ESCO2、CKS2、SGO2和CENP家族（CENPE、CENPF、CENPN、CENPW）在羔羊中翻译不足，这可能导致核成熟受损。

研究示意图 课题组供图

进一步研究发现，羔羊和成年羊卵母细胞中基因翻译活性不同。成年羊GV期卵母细胞中基因呈现高翻译活性，而MII期卵母细胞中基因的转录和翻译紧密偶联。相反，羔羊卵母细胞无论GV期还是MII期都有大量的基因翻译活跃或翻译抑制，这些基因翻译活性异常可能导致细胞质成熟受损，如核糖体生物发生和翻译调控异常以及错误折叠蛋白质未能清除等。而且，鉴定出的GTPBP4 可通过促进减数分裂细胞周期进程、细胞器成熟和胞质mRNA翻译，改善羔羊卵母细胞体外成熟质量，显著提高羔羊卵母细胞体外囊胚发育率。

四川农业大学动物科技学院博士研究生秦建鹏为论文第一作者，四川农业大学动物科技学院周光斌教授、浙江大学附属第四医院程柯仁研究员和California IVF Fertility Center孟励教授为论文共同通讯作者，该研究得到生物育种国家科技重大专项等项目资助。

相关论文信息：https://doi.org/10.1111/cpr.70017