Cell：提醒受精时父本和母本染色体联合在一路极其容易呈现错误

2021年5月21日讯/BIOON/---三次受精中只有一次能胜利有身。许多胚胎在晚期发育之后无奈持续发育。如今，在一项新的研讨中，来自德国和英国的研讨职员开辟出一种新的模子体系来研讨晚期胚胎发育。在这种体系的帮忙下，他们发现当来自父本和母本单方的物资在受精后立刻联合时，往往会产生差错。这是因为一个显明低效的进程形成的。相关研讨成果近期颁发在Cell期刊上，论文题目为“Parental genome unification is highly error-prone in mammalian embryos”。

人类体细胞通常有46条染色体，23条来自父本的精子，23条来自母本的卵子，它们独特携带信息。父本和母本染色体在受精时起首联合在一路。受精后，父本和母本染色体最初存在于两个自力的称为原核（pronuclei）的区室中。这些原核缓缓向对方挪动，直到它们打仗到一路。然后，这些原核的包膜消融，父本和母本染色体联合在一路。

然而，年夜多半人类胚胎终极都带有不正确的染色体数目。这些胚胎往往不克不及存活，使差错的基因组联合在一路成为流产和不孕的次要起因。

这些作者指出，人们已晓得年夜约10%到20%的含有不正确染色体数目的胚胎是因为卵子在受精前曾经含有太少或太多的染色体，然则这个成绩怎样会呈现在这么多的胚胎中呢？精子和卵子联合在一路后的受精卵阶段仿佛是胚胎发育的一个极其症结的阶段。他们想晓得此中的起因是什么。

为了展开这项新的研讨，这些作者阐发了由英格兰一家试验室记载的人类胚胎的显微镜。此外，他们还着手寻觅一种得当具体研讨晚期胚胎发育的新型形式生物体。他们开辟出研讨活牛胚胎的办法，此中牛胚胎与人类胚胎十分类似。人类和牛的胚胎中第一次细胞决裂的光阴是类似的。此外，染色体散布不正确的频率在这两种生物体系中年夜致雷同。这种模子体系的另一个劣势在于：他们从屠宰场的废料中得到了牛胚胎的卵子，如许就不必再杀死其他植物了。

图片来自Cell, 2021, doi:10.1016/j.cell.2021.04.013。

这些作者在体外使牛卵子受精，然后用活细胞显微镜跟踪亲本物资是若何联合在一路的。他们发现，亲代染色体凑集在两个原核之间的界面上。然而，在一些受精卵中，他们注意到个体染色体未能做到这一点。成果便是这些染色体在亲代基因组联合在一路时产生“丧失”，招致所发生的细胞核中染色体过少。这些受精卵很快就显示动身育缺点。这标明染色体在原核界面上的凑集仿佛是一个极其紧张的步调，要是这种凑集呈现毛病，那么受精卵往往会呈现差错而无奈完成安康胚胎发育。

然则为什么亲代染色体常常不克不及正确凑集呢？他们发现细胞骨架和核包膜的身分节制着染色体在原核内的挪动。回味无穷的是，这些身分还能领导两个原核互相凑近。是以，他们探求了两个亲密相关的至关紧张但又常常失足的进程。胚胎是否会安康发育取决于一个显明低效的进程。

这些作者的发现也与人类的体外受精无关。一段光阴以来，人们始终在讨论是否可以将人类受精卵的原核界面处的核仁积聚作为受精胜利机遇的指标。原核身分都凑集在界面上的受精卵有更好的机遇发育胜利，是以能够优先用于生养医治。他们表现，他们察看到染色体必要凑集在原核界面处以保障安康的胚胎发育，这支持了这种选择尺度。（100医药网 100yiyao.com）

参考材料：

Tommaso Cavazza et al. . Cell, 2021, doi:10.1016/j.cell.2021.04.013.