研究人員發(fā)現(xiàn)影響小鼠生育比例基因:或?qū)δ行圆挥兄卮笥绊?/h1>
近日,據(jù)外媒報(bào)道,密歇根大學(xué)醫(yī)學(xué)研究人員發(fā)表在《當(dāng)代生物學(xué)》上一項(xiàng)新研究表明,通過研究染色體發(fā)現(xiàn)了能夠影響小鼠生育比例的基因,這或?qū)?duì)男性不育有重大影響。
密歇根大學(xué)的人類遺傳學(xué)系的博士生艾麗莎·克魯格(Alyssa Kruger)說:“目前已知有少數(shù)基因是導(dǎo)致男性不育的原因,但仍有很多未知因素。”
克魯格解釋指出,性染色體是獨(dú)特的,因?yàn)樗鼈冊?jīng)是一對(duì)相同的染色體,但它們獨(dú)立地進(jìn)化出不同的基因集。通過對(duì)小鼠性染色體的檢測,他們發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)最近進(jìn)化的X連鎖基因家族,它們只在小鼠身上發(fā)現(xiàn)。有趣的是,這些基因也存在多個(gè)拷貝。為了弄清這些基因是什么原因,克魯格的研究小組使用CRISPR和其他技術(shù)從一些老鼠的基因組中移除了它們。
當(dāng)移除一個(gè)X連鎖基因家族的所有拷貝,產(chǎn)生的小鼠后代以60-40的比例偏向于男性。這種差異并不是因?yàn)楹懈郰精子,因?yàn)閄和Y精子的數(shù)量在小鼠中沒有改變。這表明這個(gè)基因正在影響X精子和Y精子的相對(duì)適應(yīng)度,但目前尚不清楚是如何造成影響的,也許Y染色體的精子游得更快或者更直。
接下來,研究小組決定增加兩個(gè)X連鎖基因家族的拷貝數(shù),以便更好地理解為什么會(huì)有多個(gè)拷貝。他們復(fù)制了基因組的這些區(qū)域,令人驚訝的是,這也改變了性別比例60-40,但這次有偏向于女性后代。
克魯格表示,有趣的是在Y染色體上的相關(guān)基因家族也有多個(gè)拷貝存在,并且可能在含Y精子中起到類似作用。在其他使用果蠅的實(shí)驗(yàn)中也觀察到了相同的性別偏向,盡管很難觀察到,但人類中可能存在類似的現(xiàn)象。
研究人員認(rèn)為這些基因的來回復(fù)制是一種X染色體和Y染色體之間的進(jìn)化軍備競賽,這種競賽已經(jīng)持續(xù)了2000萬年,以保持男女性別比例的50-50。除了性別比例的影響外,這是兩者的一個(gè)重要特征基因它們的完全去除會(huì)導(dǎo)致雄性老鼠不育。
克魯格說:“具體地說,移除這兩個(gè)X連鎖基因家族的所有拷貝會(huì)阻止雄性小鼠產(chǎn)生精子,有很多細(xì)胞過程必須發(fā)生,但事實(shí)并非如此。我們希望這個(gè)模型能讓我們更好地理解精子產(chǎn)生的發(fā)展過程?!?/p>