小鼠X和Y染色體如何相互競爭以控制后代

根據(jù)一項新發(fā)現(xiàn)，小鼠體內(nèi)基因的分子功能對其后代的性別具有重大影響，該發(fā)現(xiàn)揭示了基因?qū)游锓敝沉Φ母嘤绊憽?/p>

在正常情況下，遺傳法則確保攜帶X或Y染色體的精子受卵的機會均等，因此父母也有生育女兒或兒子的機會均等。但是，Y染色體上部分缺失的雄性小鼠(Yqdel雄性)違反了這一鐵定律，與雌性后代相比雌性要多得多，導致性別比發(fā)生畸變。到目前為止，如何發(fā)生一直是一個謎。

現(xiàn)在，肯特大學，劍橋大學，埃塞克斯大學和巴黎笛卡爾大學的團隊進行的聯(lián)合研究表明，關鍵在于精子的形狀及其游泳能力。

首先，研究小組表明，他們可以通過進行IVF受精來糾正性別比例畸變-證明Yqdel雄性產(chǎn)生相同數(shù)量的X和Y攜帶的精子，并且兩種類型的精子一旦真正達到了同等水平的能力就可以產(chǎn)生后代雞蛋。

接下來，研究小組使用高分辨率顯微鏡和先進的計算機圖像分析方法，證明來自Yqdel雄性的精子被縮小和扭曲。至關重要的是，含Y的精子細胞比含X的精子細胞受到的影響更大，這表明它們的功能受到了損害。

為了證明這一點，他們使用了FISH標記-一種將X或Y染色體DNA染成不同顏色的技術。這使他們能夠識別哪些細胞帶有哪個染色體，并將其與每個單個細胞的形狀相關聯(lián)。他們使用另一種“關閉” Y連鎖基因而不是刪除它們的轉(zhuǎn)基因小鼠，他們證明了含X和Y精子之間的形狀差異是由基因表達差異引起的，而不僅僅是由DNA中DNA的丟失引起的。伊克德爾雄性。

最后，他們進行了“精子競賽”以從Yqdel雄性中分離出游泳最快的精子細胞，并通過FISH證實了這些小運動員主要是帶有X軸的精子細胞，從而解釋了Yqdel后代中女兒的優(yōu)勢。

肯特生物科學學院的Peter Ellis博士領導了這項研究。他說：“一段時間以來，我們已經(jīng)知道小鼠X和Y染色體競爭產(chǎn)生雌性和雄性后代，X上的基因有利于產(chǎn)生女兒，而Y上的基因有利于兒子。我們的研究現(xiàn)在揭示了第一個當Y傳播的基因被刪除時，X傳播的基因破壞了精子的頭部發(fā)育，使含Y的精子游得更慢，并確保了X載的精子的“自私”優(yōu)勢在爭蛋。我們還發(fā)現(xiàn)，使用試管嬰兒可以逆轉(zhuǎn)這種不平衡，這對于使用這些技術影響哺乳動物后代的性別具有明顯的意義。”