生男生女或许可以自己决定!科学家通过改变精子速度选择后代的性别

科技工作者之家 2019-08-22

来源:贵州省科协



人工决定性别,如用染料给精子染色和按性别染色体的长度排序,这样不仅昂贵,而且有相当概率伤害精子细胞或它们的DNA,风险非常大。就在最近,一种更为廉价安全的筛选方法出现了。


假如你觉得建设银行成本太高想发展招商银行,那么请考虑不要在距排卵期太近的时候啪啪。因为带有Y染色体的精子(携带这些染色体的婴儿为男性的精子)泳速更快,但Y精子也更容易受到环境变化而降低速度,所以假设精子要经过很长一段路才能和卵子会合,那么你就有更高的几率生招商银行。


多数情况下雄性哺乳生物的细胞里包含着一个X和一个Y染色体,在精子发育过程中,X和Y染色体隔离进入不同细胞,这样精子将携带一个可以受孕得到招商银行的X染色体和建设银行的Y染色体。



我们都了解,染色体大约是Y染色体的三倍,X染色体和Y染色体不仅大小不同,而且所含的基因也不同。与携带很少基因的Y染色体不同,X染色体携带更多的基因,其中在成熟的镜子中非常活跃。携带X和Y镜子的基因表达的差异为区分这两种镜子提供了理论基础。


在早前一项新研究中,日本广岛大学的Masayuki Shimada及其同事发表在《公共图书馆生物学》杂志上的一项新研究表明可以用一种简单的、可逆的化学疗法分离出携带X染色体的精子和携带Y染色体的精子,从而使正常的男女后代比例发生戏剧性的变化。



该研究已在实验老鼠上进行,但是此项技术也可能会广泛应用于其他哺乳动物。研究者发现,近500个基因只在携带X染色体的精子中活跃,其中18个基因编码受体;由于它们对配体刺激的反应功能,使得它们成为操纵精子的良好候选分子。


他们将注意力集中在一种名为toll样受体7/8的特殊基因上,该基因只在X染色体精子中表达,编码精子细胞尾部和中段的两个受体。科学家们将老鼠精子放入含有相应作用分子的混合物中,这些分子会与受体结合并激活它们。研究结果表明,这些分子减缓了X染色体精子的能量产生,而对Y染色体精子则完全没有影响。




该研究团队表示,这种影响是由于精子内能量产生的受损,如果将这种化学物质从培养基中去除,就可以逆转这种影响。为了进一步证实他们的发现,研究人员进行了精子竞赛。经过改造的X精子很多在游速上不到Y精子的一半。


当研究人员使用速度更快的Y精子进行体外受精时,出生时90%的幼鼠为雄性。使用速度最慢的精子进行体外受精时,出生时81%的幼鼠为雌性。该研究团队称,根据目前的研究,这种方法目前看起来风险较低,而且相对廉价。如果该研究在其它物种上得到证实,那么这项研究的成果可以广泛用于畜牧业。


Masayuki Shimada表示:"两种性别染色体受体基因表达差异,为分离X和Y精子提供了一种全新有用的方法,他们已经用这种方法成功的在牛和猪中选择性地产生了雄性或雌性。虽然如此,但面对人类社会人伦道德问题上,这项研究的推广将面临诸多限制。


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