中国科学院动物研究所杜伟国教授领导的研究小组在美国科学院院刊发表的一项研究中揭示了转录因子pSTAT3在温度依赖性的性别决定中启动雌性途径。

在许多动物物种中，导致雌性发育的信号通路尚不为人所知，可能是因为胚胎发育成雌性传统上被认为是默认的发育通路。

研究小组在这项研究中研究了红耳龟的性别决定分子机制，红耳龟是一种具有温度依赖性性别决定 (TSD) 的物种。如果在 26°C 的温度下孵化，该物种的胚胎会发育成雄性，如果在 31°C 的温度下孵化，则会发育成雌性。

研究人员发现，转录因子 pSTAT3 和性别决定基因 FoxI2 的表达水平具有温度依赖性，且在不同性别之间有所不同。

他们的研究表明，在产生雌性的温度下为 31°C，在产生雄性的温度下为 26°C，抑制和激活 pSTAT3 分别会导致胚胎从雌性变为雄性或从雄性变为雌性的性别逆转。

尽管如此，这些胚胎的性别逆转可以通过分别敲低或过度表达 FoxI2 来挽救。

研究人员发现，pSTAT3 直接与 FoxI2 的启动子位点结合，从而启动雌性途径。

“这是我们首次在 TSD 系统中建立了高温诱导的 STAT3磷酸化与雌性通路启动之间的直接遗传联系，”第一作者吴鹏飞博士说。

更重要的是，这些发现为温度波动中的性别决定提供了机械解释，揭示了它是由雄性和雌性信号之间的对抗引起的，而雌性结果并不是默认的。