研究人員研發出通過分離X和Y精子選擇後代性別的一種簡單方法

2020-11-25 驅動之家

近日據外媒報導，日本廣島大學的Masayuki Shimada及其同事發表在《公共圖書館生物學》雜誌上的一項新研究表明，一種簡單的可逆的化學處理方法可以將含X精子與含Y精子分離，從而使正常的50/50比例的雄性/雌性後代比例發生顯著變化。

大多數雄性哺乳動物的細胞都含有X和Y染色體，但在精子發生過程中，X和Y染色體被分離成不同的細胞，因此單個精子將攜帶其中一條或另一條，X染色體產生女兒，Y染色體產生兒子。

與攜帶極少基因的Y染色體不同，X染色體攜帶許多基因，其中一些基因在成熟精子中保持活性。攜帶X和Y的精子在基因表達上的差異為區分這兩種精子提供了理論依據。

研究人員發現，近500個基因只在含X染色體的精子中有活性，其中有18個編碼受體的受體基因。由於它們對配體刺激的反應功能，這使它們成為操縱精子的良好候選者。研究人員把重點放在一對叫做Toll樣受體7和8（TLR7/8）的受體上，發現一種與受體結合的化學物質在不損害精子受精能力或生存能力的情況下減緩了精子的運動。研究表明，這種效應是由於精子內的能量產生受損，並且可以通過從培養基中去除化學物質來逆轉。

用這種X-延緩化學物質處理小鼠精子，然後用最快的精子進行體外受精，結果導致90%的雄性幼仔。當使用速度最慢的精子代替時，產仔的雌性比例為81%。

還有其他程序可用於分離X和Y精子，但它們既麻煩又昂貴，並且有損壞精子DNA的風險。新開發的方法有可能大大簡化體外受精（精子和卵在實驗室培養皿中結合）或人工授精（精子被植入女性生殖道）的性別選擇。這些技術可廣泛用於農業動物育種領域以及人類輔助生殖領域。

Shimada說：「兩條性染色體對受體基因的差異表達為分離X和Y精子提供了一種新的、潛在的高度有用的方法，我們已經成功地用這種方法在牛和豬中選擇性地產生了雄性或雌性。儘管如此，目前在人類生殖技術中使用這種方法是推測性的，因此並沒有因這種新技術應用而產生的重大倫理問題。」

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