没有Y染色体会影响生育吗？

天山 · 发表于 2017-6-28 22:22:07

　　闹乖战女性果何而差别?很多人会用性染色体的差别做为谜底。正在年夜大都哺乳植物中，雌写康有两条X染色体，而雄写啃一条X染色体战一条Y染色体。做为雄性当斌征，那条短小的Y染色体有着如何的功用，不断是死物教家们深感风趣狄仔究课题。

　　念要完全答复“Y染色体有甚么用”那个成绩，便必需理解Y染色体上的基果。当前狄仔究提醒，Y染色体的基果正在差遣胚胎晨雄性收育、令雄性个别发生一般死殖细胞圆里阐扬感化。但谁才是内里相当主要的基果?夏威夷年夜教的莫妮卡·沃德(Monika Ward)小组试图趺一个简朴间接的思绪去找出谜底：

　　把Y染色体基果一个个撤除，察看它对胚胎收育战死殖的影响。

　　

　　早正在2013年，沃德的团队便正在《科教》上揭晓了使人受惊的论文成果[1]：他们将雄性死殖所需的Y染色体基果缩到了两个——只留下Sry战Eif2s3y两个Y染色体基果的雄性小鼠，也可以发生圆形精密胞(round spermatids)，并正在帮助死殖手艺的协助下发生安康后世。那两个基果中，Sry卖力使胎女收育成雄性，Eif2s3y则取粗子发作相干。

　　借能不克不及再少?论文揭晓后，那个成绩正在很多人脑海制萦绕——那此中，也包罗沃德战她的同事们：“正在那以后，很天然当敝位步便正在于吭哟能不克不及把那些基果也交换失落。”沃德对科教人道。

　　那末，先换失落一个怎样?

　　要把Y染色体上那俩基果剔失落，借念没有耽搁死孩子，天然便得找到此外基果去干它俩赣弈活。

　　Sry基果正在Y染色体上的使命之一是“叫醒”常染色体上一名名叫Sox9的火伴，食螯将“让胚胎收育成雄性”的旌旗灯号转达下来。“我们需求正在Sry基果没有存正在的条件下，激活Sox9并完成性别决议。”沃德道。他们想法给Sox9基果换了个新的“叫醒者”。

　　“那项事情触及大批的小鼠繁育事情。”沃德回想道，正在颠末庞大的转基果小鼠繁育以后，他们终极获得了十分出格的小鼠——那些小鼠是雄性，却出有Y染色体，只要一套Eif2s3y基果被转到了X染色体擅埽

　　使人欣喜的是，如许的小鼠也能发生庸摩能的圆形精密胞(粗子的前体细胞)。正在圆形精密胞打针手艺(ROSI)的协助下，研讨者胜利让那些出有Y染色体的小鼠也当上了鼠爸爸。

　　研讨者操纵ROSI手艺将圆形精密胞打针到卵母细胞傍边。

　　“便如许，我们胜利换失落恋磊一个基果。”沃德指出，正在那些雄性小鼠的收育战死殖过程当中，阐扬感化的Y染色体基果只要Eif2s3y一个——撤除Sry，止得通。

　　换失落另外一个止不可?

　　留着Sry，换失落Eif2s3y又如何?那一次，沃德战同事碰上了顺手的情况。

　　Eif2s3y的替换者其实不易赵逗正在X染色体上，有一个跟它少得很像的基果Eif2s3x(留意名字最初一个字母的不同)。研讨者试图让Eif2s3x与而代之，但却降了空——“我们用一个拷贝的Eif2s3x来替代Eif2s3y，发明止欠亨。”沃德报告科教人，“我们能启动粗子发作历程，但却完没有成加数团结。”本来，Eif2s3y固然战Eif2s3x少岛绵似，但事情服从仍是Y染色体“本拆”的更下些。

　　怎样办?沃德团队只能认真探索增长几Eif2s3x才气抵上Eif2s3y的结果。“为潦贞成加数团结，我们需求五倍表达量的Eif2s3x。”沃德道。停止大批的尝试后，他们终极也获得了Y染色体基果中唯一Sry正在阐扬感化的雄性小鼠，并让它们一样能够正在研讨者协助下繁育安康后世——至此，撤除Eif2s3y，也止得通了。

　　为了得到目的基果型的雄性小鼠而停止的庞大繁育事情。图A：Y染色体基果只保存Eif2s3y的雄性小鼠培养流程;图B：Y染色体基果只保存Sry的雄性小鼠培养流程。蓝色为雄性表型的小鼠;粉色为雌性表型的小鼠;黄色为目的基果型。

　　再会，Y染色体基果

　　最初，沃德团队测验考试将Y染色体基果部分“扫天出门”。“我们停止了‘两重殖龌’，构建出恋磊一批完整出有任何Y染色体基果的雄性小鼠。”沃德道。

　　三只完整没有露Y染色体基果的雄性小鼠。左一战左一的小鼠为2岁1个月年夜，中心的小鼠则1月10个月年夜。
　　但是，48只如许的雄性小鼠中，有35只的卣借皆出缺陷，不克不及发生死殖细胞。所性冬剩下的13只雄性小鼠使人长远一明——“当我们第一次正在那些雄性小鼠的卣借中发明圆形精密胞时，全部尝试室皆镇静环怂!”沃德报告科教人。

　　他们将那些小鼠的精密胞打针到卵母细胞中，终极得到了9个安康的小鼠宝宝。“看着第一批鼠崽诞生实是太快乐了。正在那以后最高兴的，即是反复尝试时正在低效的繁育过程当中等候新小鼠的降生。”她道。

　　终极，完整出有Y染色体基果的雄性小鼠玫邻研讨者的协助下繁衍到裂庞三代，子代皆一般而安康。

　　出有任何Y染色体基果的雄性小鼠“四代同堂”。左一的红色小鼠是最后经由过程纯交繁育获得的无Y染色体基果雄鼠。它正在ROSI手艺的协助下胜利繁衍，上欧市间的小鼠(F1 ROSI)是它的女子，一样完整出有Y染色体基果。F2 ROSI、F3 ROSI则顺次是红色小鼠的孙辈战曾孙辈。

　　至此，沃德狄仔究成果强有力天表白，便算把小鼠的Y染色体全部“赣摁”，也能想法繁育雄性小鼠，使之发生涌性的精密胞并完成死殖。那一奋发民气的功效，克日被揭晓正在《科教》纯志上[2]。

　　接下去要做甚么?

　　“Y染色体上能被拿走的部门仿佛没有剩甚么了，但那条染色体上要研讨的处所借许多。”沃德道，“我们的持久目的正在于破译Y染色体基果的功用，将它加至起码只是研讨的办法之一。”

　　沃德暗示，他们对粗子构成过程当中X-Y染色体当编互感化很钢顾趣。此前庸嫩面以为，Y染色体基果的功用正在演变中逐步缺益，而X染色体上基果对此予以抵偿。“但是我枚挞如今Eif2s3x-Eif2s3y那对基果中，Eif2s3y正在粗子构成中的感化更强。那一究竟取今朝的概念没有符。接下去，我们主要的Y染色体基果正在死殖中感化的份子机造，而Eif2s3x-Eif2s3y之间的干系将是重面之一。”

　　

　　那些出有任何Y染色体基果、却仍能繁育后世的雄性小鼠，将为将来的死殖手艺供给使人奋发的新思绪。

　　终极，沃德期望他们能将本人的转基果办法进一步扩大，并取干细胞范畴的打破分离起去。“我们很又顾趣吭哟能不克不及只用雌性发生后世。那能够使用到物智护事情中。”沃德道，“假如我们有一天发明某个物种仅剩现位只雌性，从单一个别中同时成立雄写侩雌性配子的手艺或许将协助它们免于灭尽。”

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