研究表明，老鼠的X染色体和Y染色体如何相互竞争以控制后代的性别
来源：news medical |校审：Kate Anderton|2019-10-21|翻译：聚生物
根据一项新发现，基因在小鼠体内的分子功能对其后代的性别有很大的影响，这一发现揭示了基因对动物生育能力的影响。
正常情况下，遗传规律保证携带X或Y染色体的精子有均等的机会使卵子受精，因此父母有均等的机会生女儿或儿子。然而，Y染色体部分缺失的雄性小鼠(Yqdel male)打破了这一铁律，产生了一个失衡的性别比例，雌性小鼠比雄性小鼠的后代要多得多。到目前为止，这是如何发生的还是一个谜。
现在，来自肯特大学、剑桥大学、埃塞克斯大学和巴黎笛卡尔大学的研究小组进行的联合研究表明，关键在于精子的形状和它们的游泳能力。
首先，研究小组表明，他们可以通过试管受精（IVF）来纠正性别比例的失衡——这证明了Yqdel男性可以产生数量相等的X和y精子，而且这两种类型的精子在真正到达卵子后，产生后代的能力是一样的。
接下来，研究小组使用高分辨率显微镜和最先进的计算机图像分析显示，来自Yqdel雄性的精子正在萎缩和变形。重要的是，携带y染色体的精子细胞比携带x染色体的精子细胞受到的影响更严重，这表明它们的功能受到了损害。为了证明这一点，他们使用了FISH标记——一种将X或Y染色体DNA染成不同颜色的技术。这使得他们能够识别哪个细胞携带哪条染色体，并将其与每个细胞的形状联系起来。他们用另一种转基因小鼠“关闭”y连锁基因，而不是删除它们，证明了携带X和y的精子之间的形状差异是由基因表达差异造成的，而不仅仅是Yqdel雄性的DNA缺失造成的。
最后，他们进行了“精子竞赛”，从Yqdel雄性中分离出游动速度最快的精子细胞，并通过FISH证实这些微小的运动员体内主要是含x的精子细胞——这就解释了在Yqdel后代中女儿的优势。
来自肯特大学生物科学学院的彼得·埃利斯博士领导了这项研究。他说:“我们已经知道，一段时间以来，小鼠X和Y染色体竞争产生雌性后代和雄性后代，X染色体上的基因有利于产生雌性后代，Y染色体上的基因有利于产生雄性后代。我们的研究首次揭示了这是如何发生的。当y染色体上的基因被删除后，x染色体上的基因就会破坏精子头部的发育，使y染色体上的精子游动速度变慢，从而为x染色体上的精子在与卵子的竞争中获得“自私”的优势。我们还发现，体外受精可以扭转这种不平衡，这对使用这些技术来影响哺乳动物后代的性别有明显的影响。”
Source:
Journal reference:
Rathje, C.C., et al. (2019) Differential Sperm Motility Mediates the Sex Ratio Drive Shaping Mouse Sex Chromosome Evolution. Current Biology. doi.org/10.1016/j.cub.2019.09.031.
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