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顯微鏡下的小鼠精子?圖片來源:Science History Images
精子總是一往無前,它們只有一個目標:到達卵子并使其受精。
近日,一項發(fā)表于《公共科學圖書館—遺傳學》的新研究發(fā)現(xiàn),面對成千上萬的競爭對手,一些攜帶某種基因突變的小鼠精子可通過破壞對手精子增加自己使卵子受精的概率。
德國馬普學會分子遺傳學研究所的Bernhard Herrmann和同事分析了小鼠的精子樣本。他們發(fā)現(xiàn),一些小鼠的精子攜帶了一種名為t單倍型(單倍體基因的簡稱)的基因變體。這樣的精子移動速度更快,并能夠直線前進。而來自同一只小鼠的其他未攜帶t單倍型的精子則“游泳”效率較低、移動速度較慢,并且運動軌跡呈圓形。
此前有研究表明,攜帶兩個t單倍型基因變體拷貝的小鼠更有可能不孕,但這項新研究卻表明,攜帶一個t單倍型基因變體拷貝的雄性小鼠產生的t單倍型精子比普通精子更具活力。
這種t單倍型的遺傳變異遺傳給后代的可能性更高,比通常50%的概率還要高?,F(xiàn)在,Herrmann團隊已經(jīng)弄清楚了這些精子是如何獲得這種優(yōu)勢的。
攜帶一個t單倍型的精子細胞可以產生某些干擾其他精子細胞的分子,使競爭的精子細胞很難與環(huán)境相互作用,從而阻斷了為精子指明方向的各種細胞信號分子。
盡管t單倍型精子細胞更具活力,但研究人員尚未測試它們使卵子受精的能力如何。
此外,研究小組還發(fā)現(xiàn),該變體精子的成功與體內一種重要的蛋白質RAC1有關。RAC1在一般細胞的運動中起作用,并將精子細胞導向卵子。研究表明,RAC1水平必須恰到好處,過高或過低都會使精子細胞難以直線運動。
“在男性不育癥中,精子活力不足是一個大問題?!盚errmann說,研究人類樣本中這種蛋白質的水平有助于找到治療男性不育的方法。(徐銳)
相關論文信息:
https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1009308
《中國科學報》 (2021-02-09 第2版 國際)