自私的精子基因“毒药”胜利的竞争

在生命或死亡的争夺中以施肥,并不是所有的精子都是一样的。Max Planck分子遗传学研究所(MPIMG)的研究人员对小鼠的一项新研究确定了遗传

在生命或死亡的争夺中以施肥,并不是所有的精子都是一样的。柏林Max Planck分子遗传学研究所(MPIMG)的研究人员对小鼠的一项新研究确定了一种称为“ T-Haplotype”的遗传因素,其标签团用蛋白质Rac1的标签行为有助于精子速度直接获得奖品。

该研究发表在PLOS遗传学上。

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研究人员对小鼠精子进行了实验,以进一步了解T-Haplotype的特性,T-Haplotype是一组遗传等位基因,已知出现在小鼠的17号染色​​体上。

将小鼠精子与没有其的精子的T-Haplotype进行比较,由MPIMG的第一作者Alexandra Amaral领导的研究人员明确证明了T-Haplotype的差异。具有基因因子的精子迅速前进,而“正常”精子没有表现出相同的进度。

虽然大多数基因都与他人合作,但有些基因却没有。在这些“自私”基因中,有T-Haplotype。

“通过不公平地增加传播的机会来违反这一规则的基因可能会损害公平行动的基因。这导致选择自私的适应,并因此反对这种自私,在这些自私的遗传元素和基因组的其余部分之间发起军备竞赛。” – Jan-Niklas Runge,Anna K. Lindholm,2018年

“带有T-Haplotype的精子可以在没有它的情况下禁用精子,”同样MPIMG的相应研究作者Bernhard Herrmann说。

他解释说:“诀窍是T-Haplotype’Poisons’所有精子’,但与此同时产生了一种解毒剂,该解毒剂仅在T-Sperm中起作用并保护它们。想象一下马拉松比赛,所有参与者都会得到中毒的饮用水,但一些跑步者也接受解毒剂。这是所有小鼠精子在精子发生的早期阶段携带T-型型的所有小鼠精子。染色体随着成熟而分裂,保留T-型型的精子的一半会产生另一个因素,从而扭转失真,中和“毒药”。这些T-Sperm本身会抓住这种解毒剂。

Rac1Credit:EMW/Wikimedia

Rac1充当精子细胞外的分子开关。众所周知,它是一种将细胞引导到体内不同地方的蛋白质。例如,它将白细胞和癌细胞引导到其他正在推出特定化学特征的细胞。该研究表明,Rac1可能会将精子指向卵子,从而帮助其“嗅出”其靶标。

此外,Rac1的存在似乎有助于T-Sperm进行破坏。研究人员通过将Rac1抑制剂引入混合群体的精子来证明这一点。在引入之前,该小组的T-Sperm是“毒害”其正常邻居,使他们移动不佳。当抑制剂中和种群的Rac1时,T-Sperms的肮脏技巧不再起作用,正常精子开始逐步移动。

多么重要的Rac1可能是T-Sperm,太多或太少是有问题的。阿马拉尔说:“个体精子的竞争力似乎取决于最佳的活跃Rac1。当女性在17号染色​​体上有两种T-haplotypes时,它们会肥沃。当精子具有一种T-Haplotype时,其运动性可能会受到负面影响,但是当它们有两个时,它们是无菌的。研究人员发现了原因:他们的Rac1水平要高得多。

同时,该研究发现,当Rac1抑制Rac1时,没有被T-Sperm阻塞的正常精子停止移动,这意味着Rac1太少也会导致运动性低。

Herrmann总结了研究提供的见解:

“我们的数据强调了精子细胞是无情的竞争者的事实。遗传差异可以使单个精子在生命竞赛中具有优势,从而促进特定基因变体向下一代的传播。”

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