Nature：揭秘生命的最初15分钟

　　

生物通报道：在10月27日的Nature 杂志上，研究人员报道说他们确定出了一种负责控制新生命产生过程中的第一个关键步骤的基因。这种叫做HIRA的基因伴随着精子进入卵子那一刻发生的早期发育过程，并在有性繁殖动物的大部分基础过程中起到关键的作用。

即使存在健康的精子，母亲基因组中这个基因的缺失或突变也会导致卵子无法形成受精卵（或早期胚胎）。虽然研究人员是利用果蝇作为模型生物发现了性的这种基础遗传过程，但是同样的遗传过程还存在于包括人类在内的所有有性繁殖动物中。

当母亲的卵细胞和父亲的精细胞首次相遇时，所有的有性繁殖动物都跳着同样的DNA“舞蹈”。当精子进入卵子中时，所携带的DNA需要重新包装来参与正常的细胞活动，包括与母本的DNA联合。HIRA基因单独照看这个重新包装的过程，并因此使自己在一个新生命形成的最初的15分钟内起到决定性的作用。

在精细胞产生时，将精子DNA包裹起来的分子（染色质）通过交换包裹材料（组蛋白）类型来重构。但是当到达卵细胞时，精子DNA需要用一套新的组蛋白来重新包裹，从而使精子DNA能够参与正常的细胞活动。这个过程的结果就是形成做雄性前核（male pro-nucleus）。

研究人员使用一种sésame mutant果蝇突变类型，这种突变体不能形成正常的雄性前核。通过聚焦染色质并观察它在受精过程的不同阶段发生的变化，研究人员发现sésame mutant中前核（pro-nucleus）形成一种无法与雌性对应体（卵子的前核）相互作用的紧密的球。这意味着sésame mutant中的重包装过程出现了问题。

研究人员分析了sésame mutant的遗传组成并发现HIRA基因发生了点突变——这表明HIRA是负责监护精子前核装配的一个基因。

这些反应是发生在有性繁殖动物中的一个最为关键的过程。精子DNA在到达卵子中时发生了完全的改造，因此才使它能与雌性的前核一起形成一个在遗传上全新的生命形式。（生物通记者杨淑娟）