研究检查了线粒体融合的种系特异性调节剂

生殖干细胞和祖细胞(GSPCs)，包括原始生殖细胞(PGCs)和生殖干细胞(GSCs)，产生各种状态的生殖干细胞，然后分化成精子和卵子产生后代。GSPCs还可以自我更新以产生更多的干细胞。GSPCs的细胞命运决定受多种机制的调节，例如翻译、转录和表观遗传修饰水平的变化。在这些对GSPC自我更新和分化至关重要的因素中可能观察到种系特异性表达模式。

除了长期以来公认的在能量产生中的作用外，线粒体还可能调节细胞命运的决定。线粒体融合与裂变的平衡，即线粒体动力学，与细胞生理乃至细胞命运密切相关。然而，目前尚不清楚是否存在线粒体动力学的种系特异性调节剂，以及它如何在生殖细胞发育和性腺分化中发挥作用。

近日，中科院水生生物研究所孙永华教授课题组与华中农业大学陈振霞教授合作，展示了种系特异性线粒体组织必不可少的新机制。用于GSPCs的维持和分化。这项研究发表在AdvancedScience上。

通过交叉分析斑马鱼幼体睾丸和卵巢的RNA测序结果，研究人员发现通过GeneOntology分析显着丰富了线粒体组织过程，并将mitoPLD(斑马鱼pld6)鉴定为与线粒体融合相关的新型种系特异性基因。

通过产生pld6敲除突变体，研究人员发现这些突变体完全发育成睾丸中没有精子的不育男性。pld6的合子破坏不影响GSPC的初始数量，而突变体在25dpf时在性腺中具有小尺寸，并且此后GSPC未能分化成早期卵母细胞。

此外，研究人员发现突变体中的生殖细胞在35dpf后消失，最终导致突变体男性化和不育。pld6耗尽的GSPC中的线粒体融合严重受损，突变体在piRNA生物发生和转座子抑制方面表现出缺陷。

本研究首次揭示了斑马鱼Pld6作为线粒体融合的一种新的种系特异性调节因子，并强调了其在GSPCs的维持和分化以及性腺发育和配子发生中的重要作用，这表明人们对线粒体融合的认识不断提高。线粒体动力学与GSPCs细胞命运决定的关系。