精子能在無(wú)卵子情況下發(fā)育成熟
英國(guó)《自然·通訊》雜志13日發(fā)表了一項(xiàng)生物學(xué)重要發(fā)現(xiàn):注入到人工誘導(dǎo)(改造后失效)的孤雌單倍體胚胎細(xì)胞的小鼠精子,也能產(chǎn)生健康的后代。這一結(jié)果意味著,精子能在沒(méi)有卵子的情況下能發(fā)育成熟。這與此前人們的認(rèn)知相悖,科學(xué)家們?cè)J(rèn)為這一過(guò)程只能在卵子中發(fā)生,但目前尚無(wú)證據(jù)表明同一過(guò)程在人類(lèi)胚胎中也能成功。
受精過(guò)程包括精子和卵子轉(zhuǎn)化為胚胎的多個(gè)步驟。受精過(guò)程中會(huì)發(fā)生許多染色體和脫氧核糖核酸(DNA)改變(這一過(guò)程被稱(chēng)為重編程),從而使精子成熟,能夠分裂產(chǎn)生生命體中的各個(gè)分化細(xì)胞,這種能力叫做全能性。但通常的觀點(diǎn)是,精子只能在卵子中被重編程來(lái)獲得全能性。
此次,英國(guó)巴斯大學(xué)安東尼·佩里及其同事,將精子細(xì)胞核注入經(jīng)過(guò)化學(xué)改造的、不能正常發(fā)育的孤雌單倍體胚胎細(xì)胞中。該胚胎細(xì)胞經(jīng)過(guò)化學(xué)處理后,只含有一組不配對(duì)的染色體,而不是精子和卵子融合通常會(huì)產(chǎn)生的一組配對(duì)染色體。實(shí)驗(yàn)證明,產(chǎn)生的胚胎發(fā)育成了健康的個(gè)體,但是,其比例最高只有對(duì)照組的24%。
作者并沒(méi)有在論文中展示精子基因組如何重編程,但他們發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)改造的胚胎與對(duì)照組在染色體和DNA上有一定的相似之處,然而在細(xì)胞運(yùn)轉(zhuǎn)方面卻有所差異,這意味著二者重編程的路徑是不同的。該發(fā)現(xiàn)激勵(lì)了研究者們進(jìn)一步探究這種發(fā)育過(guò)程是如何發(fā)生的。
研究人員強(qiáng)調(diào),雖然上述結(jié)果表明,多數(shù)情況下,在為全能性而進(jìn)行的精子基因重編程中,第一個(gè)胚胎細(xì)胞周期是可以被“繞過(guò)”的,但該發(fā)現(xiàn)距離在人類(lèi)中應(yīng)用還為時(shí)尚早。此次實(shí)驗(yàn)中經(jīng)注射胚胎的存活率很低,更重要的是,這項(xiàng)研究是在小鼠胚胎中進(jìn)行的,目前尚沒(méi)有證據(jù)表明其在人類(lèi)胚胎中也能成功。(記者 張夢(mèng)然)
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