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科学家发现了选择小鼠精子性别的简单方法

2019-8-14@艾米 0 评论

如果你把精子分离出来,平均来说,它会持有50/50的混合性染色体:一半的精子带有Y染色体,一半的精子带有X染色体。

尽管有很多关于通过迷信的仪式来选择孩子性别的神话,但事实上我们无法改变这些几率。目前分离体外X和Y精子的技术成本高昂,并可能会损害细胞内的DNA。

但是现在,日本的研究人员偶然发现了一种非常简单的方法,可以将老鼠体内携带X的精子与Y的分离出来,这可能对未来的人类产生巨大的影响。

科学家发现了选择小鼠精子性别的简单方法

为了理解其重要性,让我们回顾一下生物学基础知识。在所有哺乳动物(以及许多其他动物)中,雌性具有XX染色体,而雄性具有XY染色体。

当一个女性产卵(又名卵子)时,它只会有两条X染色体中的一条,永远不会是Y染色体。

但男性精子中含有相同比例的X和Y的精子。假设,X和Y精子之间存在某些微小的差异,如果你只想要雌性或雄性,你可以把它们分开实现。

到目前为止,我们认为精子几乎完全相同,除了它们携带的DNA。

但是,在研究小鼠X和Y精子之间的差异时,广岛大学的研究小组发现大约有500个基因活跃在X精子中,而不在Y中。

这本身并不是非常重要,但其中18个基因编码的蛋白质会在细胞表面突出出来。它们集中在两个特殊的受体上:X精子表面的Toll-like受体7和8。

使用称为瑞喹莫德(resiquimod)的化学物质与受体结合并减缓X精子的游动,然后他们能够以惊人的准确度分离Y和X精子。

当研究人员使用瑞喹莫德,然后用游动最快的精子给一些小鼠受精时,结果这些老鼠宝宝的雄性占了90%;当使用游动最慢的精子时,老鼠宝宝的雌性占了81%。

虽然这不是完美的性别分离,但它确实很高,特别是对于这种简单而廉价的方法。

一广岛大学的生殖生物学家Masayuki Shimada称“两个性染色体对受体基因的差异表达为分离X和Y精子提供了一种新的、潜在的高度有用的方法,我们已经成功地用这种方法在牛和猪中选择性地产生了雄性或雌性。尽管如此,目前在人类生育技术中使用这种方法仅是推测,并涉及到不受这种新技术应用影响的重大伦理问题。”

在动物身上使用性别选择技术可能有一些很好的理由。例如,乳品生产中不使用雄性牛,蛋生产中也不使用雄性鸡。在这种情况下,限制雄性的观念,反而可能创造出更道德的农业。但在人类中,事情变得相当混乱。

目前,女性占世界人口的49.6%,但在一些地区,夫妻可能偏好男孩。在一些国家,性别选择性做法已经导致一些 “惊人的”人口趋势,这可能会产生意想不到的社会和经济影响。

正如《新科学家》杂志的迈克尔·勒佩奇(Michael Le Page)解释的那样,如果将这一发现应用于人体,可能会导致凝胶或其他家用物品的出现,从而显著改变夫妻怀孕的可能性。

“我担心这种社会影响,这很简单。你可以在卧室里进行,没有人能够阻止你做这件事。”爱沙尼亚塔尔图大学的基因组学研究员Alireza Fazeli担忧到。

本文源自 sciencealert ,由米粮仓 艾米 基于创作共用协议(CC BY-NC)发布。

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