胚胎首次细胞分裂研究获“改变教科书”发现
科普小知识2022-02-24 15:06:11
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长期以来,科学家认为在哺乳动物胚胎的第一次细胞分裂过程中,只有一个纺锤体负责将胚胎染色体分裂成两个细胞。然而,欧洲研究人员用老鼠进行的最新实验观察发现,在这个过程中实际上有两个纺锤体,分别负责父亲和母亲的染色体。
欧洲分子生物学实验室的研究人员在12日的新一期《美国科学杂志》上说,最新的发现意味着在胚胎的第一次细胞分裂期间,父母的遗传信息被分开保存。研究人员强调,这是“教科书改变”研究的结果,预计这将解释为什么哺乳动物早期发育阶段的最初几个细胞分裂容易出错,甚至可能改变一些国家对生命开始时间的定义。
欧洲分子生物学实验室的研究负责人简·艾伦伯格在一份声明中说,我们知道像昆虫这样简单的生物有双纺锤体,但我们没想到像老鼠这样的哺乳动物也会这样做。这一发现“令人惊讶”。
纺锤体是一种类似纺锤体的特殊细胞器。在动物细胞有丝分裂期间,染色体通过着丝粒排列在纺锤体的中心。在最近的实验中,研究人员使用了Eilenberg等人开发的发光显微镜技术来实时观察胚胎的早期发育,只是第一次观察到胚胎第一次细胞分裂时两个纺锤体的存在。
研究人员称,哺乳动物胚胎在第一次细胞分裂过程中经常出错,产生具有多个细胞核的异常细胞,导致胚胎发育终止。双纺锤体的发现为这一问题的出现提供了新的解释,并有望发现新的分子靶点。如果最终的研究结果也适用于人类,有望为不孕症的治疗提供新的思路。
研究人员认为,这一发现可能会改变一些国家对生命起始时间的定义。一些国家的法律规定,生命始于受精后精子和卵子的融合。然而,如果双纺锤体的发现适用于人类,那么生命的开始时间可能会稍微推迟,至少在第一次细胞分裂之后。