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只需两个基因就可取代Y染色体在生殖方面的作用
发表日期: 2013-11-26 作者: Yasuhiro Yamauchi等 文章来源:《Science》
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这只母鼠(黑色)的父亲就是一只只有2Y染色体基因的雄鼠。然而它还是健康地长大成鼠,并顺利成为一窝小鼠(紫红色)的母亲。

在一个用小鼠所做的研究中,来自美国夏威夷大学的科学家证明,只需要 2 Y 染色体基因就能够产生一个不成熟的精子细胞,它可成功地使卵子受精并产生可存活后代。相关研究论文刊登在了近期出版的《科学》(Science)杂志上。

 

 

这些小鼠是通过一种将其直接注射到卵细胞内的辅助生殖技术而受孕的,而其成功受精的比率是低下的。这 2 个基因——Sry Eif2s3y 可分别在哺乳动物中指示性器官变成雄性及驱动精子细胞的增殖。

研究人员表示,这项研究结果证明了仅仅两个在Y染色体上的基因便可以促进精细胞的发育、启动精子发生并完成减数分裂的第一步。一些细胞也具备完成整个过程的能力,能在受精过程中行使功能。这也证明了在辅助生殖技术的帮助下,培育后代只需要Y染色体上的极小部分的基因。

在包括小鼠和人类在内的多数哺乳动物中,Sry基因是睾丸决定因子,指导胎儿的性腺向雄性方向发育;Eif2s3y则是精原增殖因子,能够引导精子发生。研究人员筛选出只有SryEif2s3y两个Y染色体基因的小鼠,并通过辅助生殖技术将这些小鼠的精细胞注射到卵母细胞中,但成功的受精率非常的低。

研究人员指出,在筛选亲本时面临的挑战之一便是育种效率过低。仅仅带有两个Y染色体基因的雄鼠并不多,但我们还是找到了一些这样的雄鼠。令人兴奋的是,在这些小鼠的睾丸中有些细胞看起来像是精细胞。要找到这些细胞也是个难题,原因在于它们实在是太稀少了。得到这些精细胞后,研究人员用会圆形精细胞注射技术(ROSI)将其注射入卵母细胞中。得到的胚胎移入到代孕母鼠输卵管中,之后便可培育出后代。

研究人员强调,用这种技术培育出的后代都是正常的、健康的。一些后代的寿命可达两年,和正常培育的小鼠并无区别,也没有生病。但是科学家并没有对这种小鼠进行过分子遗传学的分析,因此并不能完全排除存在差异的可能。

研究人员表示,这项针对小鼠的基础研究的目的是探究在辅助生殖技术下,Y染色体不同基因的功能,因此本结果并不能直接适用于人类生育的相关研究。不过,研究人员相信这项研究的成果在未来也许会为男性不育研究提供重要参考意义。

尽管研究人员谨慎地提出,该研究对人类生育没有任何直接的意义,但它可能对需要有不同的基因来维持正常的精子功能有所阐释。他们计划下一步研究多加入几个Y染色体基因后会有何影响,另外,他们还计划尝试将Y染色体整个去掉,看还能不能借助辅助生殖技术获得后代。(引自:生物谷360 http://www.bio360.net/news/show/7987.html)

 

Two Y Genes Can Replace the Entire Y Chromosome for

Assisted Reproduction in the Mouse

 

Abstract  The Y chromosome is thought to be important for male reproduction. We have previously shown that, with the use of assisted reproduction, live offspring can be obtained from mice lacking the entire Y chromosome long arm. Here, we demonstrate that live mouse progeny can also be generated by using germ cells from males with the Y chromosome contribution limited to only two genes, the testis determinant factor Sry and the spermatogonial proliferation factor Eif2s3y. Sry is believed to function primarily in sex determination during fetal life. Eif2s3y may be the only Y chromosome gene required to drive mouse spermatogenesis, allowing formation of haploid germ cells that are functional in assisted reproduction. Our findings are relevant, but not directly translatable, to human male infertility cases.

 

原文链接:http://www.sciencemag.org/content/early/2013/11/20/science.1242544

 


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