科学家们发现,当一个卵子在形成的时候,分离染色体的细胞机制在将染色体从细胞内分出时会变得极不稳定。女性不育或因卵子在形成过程中出现错误。
位于德国海德尔堡的欧洲分子生物学实验室的科学家们发现,当一个卵子在形成的时候,分离染色体的细胞机制在将染色体从细胞内分出时会变得极不稳定。这一过程会不断反复达到意想不到的程度,这就可以解释为什么卵子中染色体数量的错误是导致各种疾病的主要原因,如流产、严重的先天性疾病(唐氏综合症)以及不孕。文章发表在《细胞》杂志网络版上。 我们的细胞有两份染色体,一份遗传自母亲,一份遗传自父亲。卵母细胞在变成卵子细胞时,不得不放弃一半染色体,只保留母亲或父亲的那一份。分离染色体需要靠像钓鱼线一样的微管附着到染色体上,把分离的染色体拖到细胞的相反一端。然而,科学家们发现,微管是些蹩脚的渔夫,经常会钓不到染色体而需要反复重来。 研究人员简•艾伦贝格说,“我们发现,在正确连接到染色体上之前这些微管需要经过多次尝试。总的来说,大约90%的染色体连接都会出现错误,因此需要不断纠正。” 对于卵母细胞来说,麻烦是细胞两边的微管不得不附着到同一对染色体的母亲那一份或父亲那一份上。每一份染色体都有一个叫动粒的蛋白结构,其作用就像是玩具鱼上的磁铁,为微管提供附着点。科学家们在小鼠的卵细胞中首次捕捉到了在8小时的首轮细胞分化中动粒的活动。小鼠卵细胞与人类的非常相似。 研究人员开发了一种特殊显微镜。该显微镜只扫描有染色体的区域,并自动将染色体放大,对细胞的损伤很小。 儿童在玩磁性钓鱼游戏时经常会指责其他人作弊。有人会用鱼竿将鱼调整到容易钓到的位置。研究人员发现,钓染色体也存在同样的“作弊”。在细胞分裂的早期阶段,微管在与动粒附着之前会与染色体的臂接触,将染色体推成“带状”到纺锤体中心位置。 只形成纺锤体带(过去未曾发现)还不足以确保微管能正确地钓到染色体。研究结果表明,在这类减数分裂中,动粒的附着要比我们身体细胞的有丝分裂更容易出现错误。原因可能是卵母细胞是一种较大的细胞,或者是在减数分裂中微管是从细胞的大约80个不同的位置进行放射,不同于有丝分裂是从细胞的两个端点。 这一发现对卵子形成过程中出错率较高有了一个比较可靠的解释,为女性不育研究奠定了基础。 (责任编辑:glia) |