新浪科技|狡猾精子“毒害”竞争者,使得其他精子死亡

新浪科技讯 北京时间3月5日消息 , 最新研究表明 , 一些精子细胞是冷酷无情的操纵者 , 在让卵子受精的竞争中 , 精子确实会“毒害”竞争对手 。
来自柏林马克斯·普朗克分子遗传学研究所(MPIMG)研究人员在显微镜下研究了小鼠精子细胞 , 从而更好地理解t-单体型DNA序列产生的影响 , 研究小组从之前的研究中了解到 , 携带t-单体型DNA序列的精子比没有该DNA序列的竞争精子游得更直(而不是处于一个死亡圈活动) , 并且平均游动速度更快 。

新浪科技|狡猾精子“毒害”竞争者,使得其他精子死亡
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【新浪科技|狡猾精子“毒害”竞争者,使得其他精子死亡】t -单倍型精子(蓝色痕迹)可以毒害同伴 , 使这些竞争对手(绿色痕迹)瘫痪 , 迫使他们绕着圈游动 , 直到死亡 。
目前 , 他们发现那些高效运动精子的行为策略事实上有点缺乏运动精神 , 研究报告合著作者、MPIMG主任伯恩哈德·赫尔曼在一份声明中称 , 携带t-单体型DNA序列的精子会“毒害”其他没有该DNA序列的精子 , 事实上 , 此类精子会“毒害”所有精子细胞 , 但同时它会产生一种解毒剂 , 但仅对具有带t-单体型DNA序列的精子起作用 , 保护它们 。
最终结果有点儿像一场马拉松 , 所有的参赛者都饮用有毒饮用水 , 但只有一部分参赛者能接触到解毒剂 。
“漂亮的精子”坚持到最后
t-单体型DNA序列是全球家鼠体内第17对染色体中的连锁基因 , 相比之下 , 人类拥有23对染色体 , 老鼠仅有20对染色体 , 赫尔曼和其他研究人员称它是“自私基因” , 该基因物质仅有一个任务:自我复制 。 由于t-单体型基因世代传递无效 , 雌性老鼠将携带t-单体型基因副本传递至99%的后代 。
通过研究100多个老鼠精子细胞之后 , 赫尔曼和同事对这些自私的t-单体型基因的狡猾策略有了更多了解 , 他们发现 , t-单体型基因在精子产生的早期阶段“毒害”了所有精子细胞 , 并向每个细胞注射特定基因 , 抑制它们调节运动的能力 。
直到后期 , 当每个细胞分裂成两半时 , “解毒剂”才开始发挥作用 , 分裂后一半的精子继承了17号染色体上的t-单体型基因 , 对于那些幸运的精子而言 , t-单体型基因提供了新的遗传变异 , 逆转了每个细胞在发育阶段消耗“毒素”的抑制作用 。
对于另一半精子细胞 , 它们没有携带t-单体型基因或者其他遗传的“解毒剂” , 生存会变得更加困难 , 这些中毒的细胞在直线移动时遇到的困难要大得多(对于一个细胞而言 , 这是一项重要的技能 , 因为它的唯一任务就是全速冲向未受精卵) , 他们研究发现 , 许多没有解毒剂的精子在原地打转 , 直到死亡 , 而它们的t-单体型竞争对手则径直向前冲 。
赫尔曼说:“我们的数据强调了一个事实 , 精子细胞是无情的竞争对手 , 基因差异可以使个体精子在生命竞赛中具有优势 , 从而促进特定基因变异传递给后代 。 ”(叶倾城)

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