藝術(shù)家描繪哺乳動物受精卵的雙紡錘體結(jié)構(gòu)。最新研究表明，在胚胎第一次分裂過程中，來自父母的染色體保持一定的“安全距離”，彼此處于隔離狀況。

新浪科技訊 北京時(shí)間9月1日消息，據(jù)國外媒體報(bào)道，目前，歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室（EMBL）科學(xué)家表示，哺乳動物誕生之初的狀況并不同于之前研究人員的預(yù)測，在胚胎第一次分裂過程中，來自父母的染色體保持一定的“安全距離”，彼此處于隔離狀況。

通常人們一直認(rèn)為，在胚胎第一次分裂過程中，一個(gè)紡錘狀結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)將胚胎染色體分離成兩個(gè)細(xì)胞。目前，歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室最新研究表明，實(shí)際上是兩個(gè)紡錘狀結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)分離胚胎染色體，雙親染色體各有一個(gè)，這意味著胚胎第一次分裂時(shí)來自父母雙親的染色體保持一定距離，遺傳信息是分開的。這項(xiàng)最新研究報(bào)告發(fā)表在7月12日出版的《科學(xué)》雜志上，這一結(jié)果勢必會改變生物教科書內(nèi)容。

這種雙紡錘體結(jié)構(gòu)的形成可能解釋哺乳動物早期階段的高錯(cuò)誤率，它們跨越了最初的少數(shù)細(xì)胞分裂階段。歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究項(xiàng)目主管簡·埃倫貝格（Jan Ellenberg）說：“該研究項(xiàng)目的目的是發(fā)現(xiàn)在胚胎第一次分裂中為什么會有如此多的錯(cuò)誤？我們已經(jīng)知道昆蟲等簡單生物體存在著雙紡錘體結(jié)構(gòu)，但是我們從未想過這種情況會出現(xiàn)在像老鼠這樣的哺乳動物身體上。這是一項(xiàng)令人驚奇的發(fā)現(xiàn)，表明你應(yīng)當(dāng)隨時(shí)做好準(zhǔn)備迎接驚喜�！�

解決20年的科學(xué)謎團(tuán)

科學(xué)家之前觀察到雙親染色體占據(jù)雙細(xì)胞胚胎內(nèi)核的兩個(gè)半月狀外形部分，但目前還不清楚如何進(jìn)行解釋。研究報(bào)告第一作者、歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室埃倫貝格研究小組科學(xué)家朱迪思·賴克曼（Judith Reichmann）說：“首先，我們僅研究了雙親染色體的運(yùn)動，我們無法理解導(dǎo)致雙親染色體彼此分離的具體原因。只有聚焦于微管（microtubules），這是研究首次觀測到由紡錘體狀微管構(gòu)成的動態(tài)結(jié)構(gòu)，便于我們提供重要線索，揭曉持續(xù)20年的科學(xué)謎團(tuán)。”

什么是間接核分裂？

間接核分裂（Mitosis）是細(xì)胞分裂的過程，當(dāng)一個(gè)細(xì)胞分裂成兩個(gè)子細(xì)胞時(shí)，它發(fā)生在多細(xì)胞生物體整個(gè)生命周期中，它對于生物體生長和發(fā)育尤為重要。間接核分裂的關(guān)鍵步驟是將基因組相同副本傳遞給下一代細(xì)胞，為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，DNA被復(fù)制，并組織進(jìn)入類似線狀的致密結(jié)構(gòu)——染色體。之后染色體被附著在較長蛋白質(zhì)纖維上，它們被組織形成一個(gè)紡錘體結(jié)構(gòu)，促進(jìn)染色體分離，并引發(fā)兩個(gè)新細(xì)胞形成。

什么是紡錘體結(jié)構(gòu)？

紡錘體是由叫做微管的纖細(xì)管狀蛋白質(zhì)組成，在動物細(xì)胞間接核分裂過程中，像這樣的微管組會動態(tài)化生長，自組織形成一個(gè)雙極性紡錘體，圍繞著染色體。微管纖維朝向染色體方向生長，并與染色體連接在一起，為染色體分裂至子細(xì)胞中做好準(zhǔn)備。這項(xiàng)研究表明，在胚胎第一次細(xì)胞分裂時(shí)，自父母的染色體保持一定的“安全距離”，彼此處于隔離狀況。

最新分子目標(biāo)

埃倫貝格解釋稱，雙紡錘體提供了一種之前未知的機(jī)制，因此常見的錯(cuò)誤可作為一種可能性解釋，我們看到哺乳動物胚胎的第一次分裂。像這樣的錯(cuò)誤會導(dǎo)致多個(gè)細(xì)胞核的細(xì)胞終止發(fā)育，目前我們有一個(gè)新的機(jī)制來追蹤和識別新的分子目標(biāo)，重要的是發(fā)現(xiàn)它在人類身體上是否同樣有效，因?yàn)檫@可以為研究如何改善人類不育治療提供具有價(jià)值的信息。

生命開始

此外，這項(xiàng)研究的結(jié)論可能影響到立法。在一些國家，法律規(guī)定生命是從精子和卵子受精之后母體和父親的細(xì)胞核融合開始，如果證明雙紡錘體結(jié)構(gòu)在人類身體上的工作原理是一樣的，那么這個(gè)法律定義并不完全準(zhǔn)確。因?yàn)樵诘谝淮渭?xì)胞細(xì)胞分裂之后，一個(gè)細(xì)胞核的結(jié)合會發(fā)生得稍晚一些。（葉傾城）