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研究揭示精子让卵子受精的基因奥秘  

2009-08-05 16:48:42|  分类: 人文地理世界(大 |  标签: |举报 |字号 订阅

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研究揭示精子让卵子受精的基因奥秘(图)_科学探索_科技时代_新浪网 - johnie - johnie在这里学习工作生活!

科学家发现人类精子存在独特的“基因签名”,好似一把钥匙,能够开启卵子的受孕之锁

 

  在英国生物技术及生物科学研究理事会资助下,来自利兹大学的大卫?米勒和大卫?埃尔斯博士与来自布拉德福德大学的马丁?布林克沃思博士合作研究,发现精子会写下一种“基因签名”,只能被同物种的卵子所识别。精子的“基因签名”好似钥匙,只有被同物种的卵子识别,才能开启受孕之锁。精子的“基因签名”会促进受精活动发生,也能解释一个物种如何发育出独特的基因特征。埃尔斯博士说,“我们发现哺乳动物精子有‘基因签名’,对卵子的受孕和胚胎的发育至关重要。此前人们并没有发现精子有‘基因签名’,我们认为‘基因签名’存在的时间很久远。”

  科研人员认为,假如没有正确的“钥匙”来开启生育能力的“锁”,要么就不能成功受精,要么即使受精,也不会正常发育。人们已经知道人类精子DNA排列组合的紊乱会导致男性不育症和受孕失败。而且这种“锁钥”机制还有更深一层的意义。它不仅能解释为什么有些其他方面健康的男性产生的精子却是不育的,也能解释不同的物种是如何进化并保持其特性的。米勒博士说:“直到现在,医学家们还在努力探究先天性男性不育症。我们的最新研究提供了一种可能的解释,为什么有些精子会存在功能障碍或者不能正常授精。”

  如果精子细胞携带的DNA 没有受伤,而且伸展开的话,那么实际上它会有一米多长。为了适应精子细胞核的微小空间,精子DNA就必须要紧紧地卷到一起或排列在一起。利兹大学的研究显示,在人类和老鼠的精子中,并不是所有的DNA都按照同样的方式排列。大部分雄性方的DNA是非常紧凑的压缩在一起,同时有些DNA则排列得不那么紧密。

  埃尔斯博士说:“精子细胞中有一种特定的DNA排列方式。而且我们发现,即使在不相关的有生育能力的男性中,这种排列方式也是一样的。这表明这种DNA排列方式与男性生育能力有着直接的关系。”

  对精子DNA在空阔的、不太紧密的排列构造下的详细分析显示,这种DNA携带着很多关键信息,这些信息能够激活导致胚胎发育的重要基因。进一步的研究表明相同的构造存在于几个不相关的捐精者的精子中,更引人注目的是,相似的排列构造存在于老鼠的精子中。

  相比于紧密排列的DNA, 空阔构造的DNA或许更容易受到诸如存在于香烟和有些抗癌药物中的破坏性毒素的伤害。正如布林克沃思博士所说:“这也许意味着,那些可能对精子产生基因损害的东西,对于胚胎发育也有着重大的影响。”

  这些发现还能解释为什么近亲物种繁殖的成功例子会这么少。如果两个物种的“锁”和“钥匙”不相配,无论它们的DNA多么相似,都不会孕育后代。就象马和驴交配,有时候能够产生后代。但是因为精子和卵子无法相配,其胚胎的发育是不正常的,那么其后代几乎都是不育的。

  研究小组相信相同的机制一定还在人类进化过程中发挥了重要作用。在人类早先的历史中,穴居人与现代人类共存了几千年。不排除曾发生过这两个相似物种间的交配行为,但在我们的DNA中没有发现这些行为遗留的痕迹。假如可能孕育了后代的话,那么或者他们没能存活太久,或者即使他们存活了,也不能再繁衍后代。


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