雖然我們身體中的一些細胞會在幾個小時內(nèi)分裂，但僅精子的減數(shù)分裂過程從開始到結束就需要大約14天。那一天，六次都是在所謂的粗線期度過的，此時個體父母的一對染色體被對齊并連接在一起。
頁（page的縮寫）賓夕法尼亞獸醫(yī)學院的生物學家杰里米王(Jeremy Wang)說：“這個階段非常重要，因為兩個染色體之間的染色體交換需要對齊?！薄霸谶@個階段，如果出了問題，可能會導致減數(shù)分裂缺陷和精子問題，導致不孕、妊娠流產(chǎn)或出生缺陷。”
在《科學進展》的一篇新論文中，王和他的同事發(fā)現(xiàn)了一種酶，這種酶在減數(shù)分裂的粗線期維持染色體配對中起著重要作用。沒有這種名為SKP1的蛋白質，減數(shù)分裂將無法進行到中期，這是產(chǎn)生精子細胞的下一個主要發(fā)育階段。
這一發(fā)現(xiàn)可能有助于克服阻礙某些形式男性不育治療的障礙，在這種情況下，男性不產(chǎn)生精子，但可以找到精原細胞，即精子的前體細胞。
王說：“體外受精等生殖技術對不孕患者影響很大，但男性至少需要一些精子?！薄叭绻行詻]有精子，那么唯一的選擇就是使用捐獻者的精子。但是，如果你能找到這些精原細胞，也就是減數(shù)分裂前的生殖細胞，它們可能會被誘導進行減數(shù)分裂，產(chǎn)生精子。因此，SKP1可能是確保減數(shù)分裂持續(xù)的解決方案的一部分?！?
王還希望他的發(fā)現(xiàn)能幫助他和許多其他實驗室進行精子發(fā)育的基礎研究。
他說：“目前，我們用動物做研究；我們沒有生產(chǎn)精子的細胞培養(yǎng)系統(tǒng)。”“操縱SKP1及其有效方法可以使我們建立一個體外系統(tǒng)來人工產(chǎn)生精子，這將對我們的研究大有裨益?！?
該刊物代表了王博士博士后研究員關永娟近十年的工作，而前博士后研究員羅夢成做出了重大貢獻。
研究團隊在進行篩選試驗，尋找減數(shù)分裂粗線期配對染色體聚集區(qū)域發(fā)現(xiàn)的蛋白質后，開始關注SKP1。從早期的研究中，研究人員知道SKP1也在整個人類細胞的細胞分裂中發(fā)揮作用，而不僅僅是精子和卵子。沒有它，細胞就會死亡。
這一事實迫使佩恩獸醫(yī)團隊創(chuàng)造性地理解蛋白質的功能。由于無法簡單地消除它，他們在老鼠身上建立了一個模型系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)中，他們只能關閉生殖細胞和成年期的蛋白質。
王說：“利用這種誘導型生殖細胞特異性模型，我們發(fā)現(xiàn)去除SKP1會導致染色體過早分離?！?
在小鼠中，粗線期的正常排列過程需要6天，而在失去SKP1的細胞中，配對的染色體分離得更早。
科學家們假設有一種中期能力因子，或者某種細胞需要進入中期的蛋白質。王認為是SKP1。
在精子前體細胞中引入一種叫做岡田酸的化合物可以誘導它們進入早期中期過程，而缺乏SKP1的細胞則不會進入中期過程。
卵子發(fā)育實驗表明，研究人員認為雌性仍然需要SKP1來維持卵子的產(chǎn)生。卵母細胞是通過減數(shù)分裂形成成熟卵子的細胞。SKP1的缺失會形成錯位的染色體，很多染色體最終會丟失。
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