2020年12月17日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一项刊登在国际杂志American Journal of Human Genetics上的研究报告中,来自华盛顿州立大学等机构的科学家们通过研究发现,超过7%的人类卵细胞中含有至少一组不交换的染色体对,这或许就显示出了极高水平的减数分裂失败表现。研究结果表明,从人类卵细胞发育开始,就有相当大一部分比例的卵细胞就注定会出现染色体异常,但无交换染色体的出现频率似乎并不受母体年龄的影响。
文章第一作者Terry Hassold说道,长期以来我们一直知道,女性年龄的增长或会增加其染色体异常卵细胞的可能性,但本文的研究结果表明,许多染色体的错误似乎与女性的年龄无关,相反,这些错误在人类中非常常见,目前研究人员并不清楚其背后的分子机制和原因。减数分裂是一种能产生卵细胞和精细胞的细胞分裂类型,其主要涉及两轮分裂,最终会产生四个细胞,这四个细胞中都会携带一个父源性染色体和一个母源性染色体;在分裂之前,来自每条父源性染色体和母源性染色体的遗传物质会通过件数分类重组或交叉进行交换。
重组的失败是导致非整倍体出现的一个主要原因,非整倍体是一种染色体数目异常的存在形式,目前研究人员并不清楚这种影响的大小到底是怎样的,因为直到现在还没有研究人员尝试直接测定并分析人类卵细胞(未成熟的卵细胞)无交换染色体的发生率。为了填补这一研究空白,研究者Hassold及其同事对胎儿卵巢中的无交换染色体进行了大规模的群体分析,他们共对来自160份样本中的7396个卵细胞进行分析。为了确定携带一个或多个无交换染色体的人类卵细胞所占的总体比例,研究人员统计了缺失交叉相关蛋白MLH1的染色体对。
研究人员发现,卵细胞中染色体重组失败的比例非常高,超过7%的卵细胞中都含有至少一组无交换的染色体对。由于在研究中使用了保守方法,因此研究人员或许低估了人类卵细胞中无交换染色体的真实频率,其真实频率或许高达10%-15%。最小的常染色体(比如21号和22号染色体)最容易发生重组失败,女性的妊娠年龄和卵细胞中无交换染色体发生频率之间也存在着微妙但在统计学上有意义的正相关关系,而观察研究结果表明,在较大的妊娠年龄组研究对象中,其卵细胞中非整倍性增加了1.6倍。
研究者Hassold说道,或许令人惊讶的观察性研究结果仅仅是含有无交换染色体的卵细胞的比例较高,如今我们已经从此前研究和三体妊娠中知道了这一比例或许很高,但直接在人类卵细胞中发现这种情况或许让人有些震惊。未来研究人员还将继续研究寻找能够影响卵细胞中携带无交换染色体可能性的遗传突变。本文研究结果或许能产生相当大的实际临床意义,从研究人员为经历过流产或生育携带额外或缺失染色体后代的夫妇提供的咨询经验来看,显然,这些人群往往会伴随很多内疚感存在。但本文研究结果表明,许多这些染色体错误或许只是简简单单地与人类生物学联系在一起的。(生物谷Bioon.com)
原始出处:
Terry Hassold,Heather Maylor-Hagen,Anna Wood, et al. Failure to recombine is a common feature of human oogenesis, American Journal of Human Genetics (2020) doi:10.1016/j.ajhg.2020.11.010
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