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基因圖譜顯示同人精子間亦存巨大DNA差異

日期:2012-07-24 08:26:48

北京時間723日消息,人類精子爭奪卵子的“比賽”看起來就像一群蝌蚪在爭先恐后地蠕動,但哪一個精子獲勝,結果是大不一樣的。一項新研究顯示,即使是來自同一個人的精子細胞,也存在顯著的遺傳差異。

 

科學家首次獲得了來自同一個人的近100個精子的基因圖譜。這些結果確認了科學家早已知道的一個事實:每個精子都是不同的,因為它們遺傳DNA的方式變化多端。這些稱作重組的過程混合了從一個人的父母那里遺傳而來的基因,增加了遺傳多樣性。

 

科學家研究了來自同一個人的91個精子,結果發(fā)現(xiàn)每個精子平均重組或再結合23次。個體精子在這個過程中發(fā)生很大變化,經(jīng)歷自發(fā)性基因突變。每個精子包含在其他體細胞中看不到的2536個新突變。

 

科學家發(fā)現(xiàn)2個精子失去全部染色體。隨機突變導致遺傳變異,如果發(fā)生在錯誤的地點就會有害。一名40歲男子捐贈了這些精細胞,他擁有健康后代和功能正常的精子。

   

美國加利福尼亞州斯坦福大學的巴里-貝爾教授表示:“我們首次產(chǎn)生了一個人的基因重組圖以及一個人數(shù)個精子的突變率。現(xiàn)在我們可以著眼于一個特定個人,通過研究他的精子,了解它們產(chǎn)生胚胎的可能性,甚至診斷或檢測潛在問題。基因測序或許能提供一個新的早期檢測系統(tǒng),以便確認有生育障礙的男性。”

 

《細胞》雜志19日發(fā)表了這項研究結果。人體的大多數(shù)細胞都有兩個副本,每個副本含有23對含有從父母那里遺傳來的DNA的染色體。但男人的精子和女人的卵子只有一個副本。重組出現(xiàn)在染色體分裂前。在一個稱為減數(shù)分裂的過程中,數(shù)對染色體沿著細胞的中央部分排成一行。然后,部分染色體組可能隨機交換,混合遺傳DNA的成分。

 

這個過程產(chǎn)生的遺傳變異要比只把完整染色體分離進生殖細胞時產(chǎn)生的遺傳變異多。這能有助于確保嬰兒從父母以及祖父母那里遺傳DNA混合體。

 


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