科学家在精子细胞中发现了新的变异

【字体: 时间:2022年11月17日 来源:Scientific Reports

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  精子细胞的行为在某种程度上是由于这些细胞的个体DNA组成,而不仅仅是由于男性的基因。研究结果对精子细胞为使卵子受精而进行的竞争提供了新的理解,对生殖过程具有更大的意义。

  
   

Astyanax mexicanus (blind cave fish)    

图片:雄性墨西哥盲洞鱼(盲洞鱼)    

图片来源:纽约大学Richard Borowsky

一组科学家发现,精子细胞的行为在一定程度上是由于这些细胞的个体DNA组成,而不仅仅是由于男性的基因。这项研究的结果对精子细胞为使卵子受精而进行的竞争提供了新的理解,对生殖过程具有更大的意义。

该研究以精子细胞的游动行为为中心,首次建立了突变对精子行为的直接影响,并提出了基于精子行为的筛选技术的开发和应用可以提高精子携带的基因质量。

“到目前为止,主流观点认为,这种游泳行为的变化反映的是雄性的整体基因,而不是单个精子细胞的可变基因,”纽约大学生物系名誉教授理查德·博罗夫斯基解释说,他是这篇发表在该杂志上的论文的资深作者科学报告. “这项研究首次证明了基因差异可以直接影响精子的游动行为。”

他补充说,这种更全面的了解可能会提供更多关于异常精子细胞对后代的影响的知识,尤其是出生缺陷。

参与这项研究的有当时在纽约大学读研究生的陈海宁(音译),他现在在中国杭州的西湖大学工作,研究的重点是雄性鱼类的精子细胞阿斯蒂阿纳克斯mexicanus洞穴鱼。研究人员将正常鱼类的精子细胞与精子产生被人工突变的鱼类的精子细胞进行了比较。这使得科学家们能够识别出行为和形态特征,这些特征可能会改变精子与卵子受精的机会。

他们的结果显示,正常和变异样本的鞭毛长度没有差异——鞭毛是鞭毛状的附着物,推动鞭毛向卵游去。然而,与正常样本相比,突变样本在速度或游泳速度上有更大的变异性——这意味着在许多情况下,突变样本的游泳速度比正常样本的更低和更快。总的来说,虽然这两种精子细胞出现相似的是,它们的行为非常不同,处于关键阶段。

这些发现为生殖的本质提供了更多的见解。

长期以来,人们一直认为,来自不同雄性的精子在特征上存在差异,这是因为雄性之间的基因差异。这项研究证实,来自同一名男性的不同精子的特征不同,因为它们的基因载体不同。

文章标题

Mutagenesis alters sperm swimming velocity in Astyanax cave fish

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