近日，西南大学前沿交叉学科研究院生物学研究中心李志清教授课题组在国际学术期刊《International Journal of Molecular Sciences》发表了题为“CRISPR-Cas9-Mediated Mutation of Methyltransferase METTL4 Results in Embryonic Defects in Silkworm Bombyx mori”的研究成果。该研究利用CRISPR-Cas9系统对家蚕DNA 6mA甲基转移酶METTL4进行基因敲除，表型鉴定及分子检测结果表明了其在调控家蚕胚胎发育过程中的关键作用。
本研究首先在家蚕中构建了METTL4的敲除突变体，发现METTL4的突变导致了家蚕胚胎的发育缺陷，并诱导家蚕致死率的增加。通过对正常个体与突变个体进行转录组比较分析，在METTL4突变体中鉴定出3192个差异表达基因，其中1743个基因上调表达，1449个基因下调表达。基因功能和信号通路分析表明METTL4突变对参与分子结构、几丁质结合和丝氨酸水解酶活性的基因有显著影响。进一步发现，家蚕表皮蛋白基因和胶原蛋白基因的表达明显降低，而胶原酶的表达则显著升高，表明其与胚胎发育异常和孵化率下降有密切关系。该研究揭示了DNA 6mA甲基化修饰在家蚕胚胎发育过程中有重要的调控功能。
西南大学前沿交叉学科研究院生物学研究中心硕士研究生郭皓为该论文的第一作者，李志清教授为通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金（32030103、32172798）、重庆市创新研究群体项目（cstc2020jcyj-cxttX0001）等项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.3390/ijms24043468