男孩遇見女孩,，精子遇見卵子。這個動人的愛情故事就這么世世代代繼續(xù)下去,。美國和英國的科學家近日朝著理解這個故事的高潮部分又邁進了一步,，即精子和卵子怎樣進行融合產生全新的個體。他們發(fā)現了一種與多種物種的精子和卵子融合有關的蛋白,。相關論文即將發(fā)表在《基因與發(fā)育》（Genes & Development）上,。
一般來說，受精主要分為兩個階段,。第一個階段,，精子識別出卵子并附著在其果凍樣的外衣上，“剝”去其中的一部分使其露出一部分細胞膜,。第二階段,，精子和卵子的細胞膜緊緊粘附在一起，之后就是DNA的混合,。
這個過程極為重要,，但是一直以來科學家對于控制受精的分子所知不多。其中一個障礙在于,，各種物種控制精子和卵子識別和粘附的蛋白是特有的,。這種獨特性防止了物種間的意外授精?？茖W家認為這些識別蛋白的快速進化在新物種的形成過程中扮演了重要的角色,。
在最新的研究中，由美國德州大學西南醫(yī)學中心William Snell和英國帝國理工學院Oliver Billker領導的研究小組詳細觀測了一種綠色單細胞藻類（Chlamydomonas reinhardtii）的受精過程,。他們發(fā)現一種名為HAP2基因的變異能夠組織膜融合,，但是早期的識別與粘附階段并不受其影響。
早前已知HAP2與植物的受精有關,。當研究人員在基因數據庫中巡檢HAP2時,，他們驚訝地發(fā)現多種物種中都存在HAP2。包括單細胞寄生蟲（如瘧疾）,、昆蟲,、簡單動物（如海葵）、領鞭蟲（choanoflagellates,，與多細胞生物最為接近的單細胞生物）等。Billker表示,，“最初的動物很可能具有這個基因,。”然而遺憾的是，科學家尚未在包括人類在內的哺乳動物體內發(fā)現這一基因,。
那么為什么HAP2在不同物種間具如此共同性,，而與精子卵子相互識別有關的蛋白卻如此獨特？Snell認為,，一個可能的解釋是,，這種機制幫助有機體解決了兩個相互矛盾的進化需求——一邊需要維持膜融合的工作機制，一邊需要進化出具物種特異性的精子卵子交互作用,。
此次發(fā)現不僅加深了對于受精作用的理解,，而且還開啟了一種可能的對付瘧疾等寄生蟲疾病的途徑。即將HAP2作為標靶,，使用藥物或疫苗阻止寄生蟲生殖細胞相互融合,，達到阻止它們復制的目的。不過研究人員表示,，現在還難以確定這種方式是否能夠奏效,。
美國約翰霍普金斯大學公共衛(wèi)生學院的授精生物學家Janice Evans認為，HAP2出現在如此眾多的物種中是驚人的,。她說：“這一基因在地球上的生命體內存在如此之久,，這一事實促使你不得不思考它可能行使著重要的功能。”另外,，HAP2還有助于研究膜生物學,，Evans說：“這一研究為考慮膜融合的機制打下了基礎。”（科學網 梅進/編譯）
