精子和卵子各自攜帶著父母的遺傳物質(zhì),,通過受精結(jié)合到一起,形成一個新生命,。受精后,,精子的形態(tài)和結(jié)構在卵子中發(fā)生劇烈的變化,這一過程稱為精子的重塑(remodeling),。那么,是否父母的遺傳物質(zhì)只有通過受精結(jié)合才能啟始胚胎的發(fā)育,?是否精子的重塑只能在卵子中發(fā)生呢,?3月22日,國際學術期刊Cell Research在線發(fā)表了中科院上海生命科學研究院生化與細胞所李勁松研究組楊輝和施霖宇的最新研究成果,,他們發(fā)現(xiàn),,僅含有母源遺傳物質(zhì)的2-細胞孤雌胚胎卵裂球能夠重塑雄性配子。
為了探討早期胚胎卵裂球的重塑雄性配子能力,,楊輝和施霖宇首先對卵子進行孤雌激活處理并獲得單倍體的2-細胞胚胎,,然后,他們將攜帶綠色熒光蛋白的雄性配子(成熟精子或球形精子細胞)注入2-細胞的一個卵裂球中,,觀察雄性配子核在卵裂球中的變化以及注射后卵裂球的發(fā)育情況,。實驗結(jié)果顯示,成熟精子核在注入后一直保持凝集狀態(tài),,直到卵裂球進入有絲分裂期時才發(fā)生去凝集,,隨著卵裂球的分裂,成熟精子在一個子細胞中形成雄性原核,,并與卵裂球的核發(fā)生融合參與胚胎的發(fā)育,。球形精子細胞核在注入卵裂球后,一部分很快就發(fā)生明顯的膨脹,,形成雄性原核并與卵裂球核發(fā)生融合,;而大部分的球形精子則在卵裂球進入有絲分裂期后發(fā)生重塑。
上述結(jié)果說明,,2-細胞卵裂球的核內(nèi)和胞質(zhì)內(nèi)均存在重塑因子,,核內(nèi)的因子在卵裂球進入有絲分裂期核膜降解后才能釋放出來作用于成熟精子或球形精子細胞,而胞質(zhì)內(nèi)的因子只能對球形精子細胞產(chǎn)生重塑作用。最后,,將球形精子細胞注入兩個卵裂球后獲得了所有細胞表達綠色熒光蛋白的囊胚,,從這些囊胚中分離建立的胚胎干細胞在注入四倍體囊胚后能夠發(fā)育成所有細胞來自胚胎干細胞的小鼠,這表明它們具有與正常受精來源的胚胎干細胞相似的體內(nèi)發(fā)育能力,。
這些結(jié)果表明,,2-細胞卵裂球能夠重塑雄性配子。關于卵裂球胞質(zhì)和核內(nèi)什么因子產(chǎn)生重塑雄性配子作用的研究正在進行當中,。
該項工作得到了國家科技部,、自然科學基金委、中國科學院以及上海市科委經(jīng)費的支持,。(生物谷Bioon.com)
生物谷推薦原文出處:
Cell Research , (22 March 2011) | doi:10.1038/cr.2011.45
Mice generated after round spermatid injection into haploid two-cell blastomeres
Hui Yang, Linyu Shi, Charlie Degui Chen and Jinsong Li
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