动物无性繁殖成功——是喜是忧?

去年,英国爱丁堡罗斯林研究所的伊恩·威尔莫斯领导的一个科研小组利用无性繁殖方法成功地培育出一只小母羊。如今,这只取名“多莉”的小羊已长成了成年羊,看起来同其他绵羊没有什么不同,但它却是世界上第一只只有母亲、没有父亲的绵羊,也是第一只没有父亲的哺乳动物。从遗传角度讲,“多莉”是它6岁母亲的复制品,和它的母亲完全一样。英国科学家在2月27日出版的《自然》杂志上报道了他们的这一震惊世界的研究成果。有生物学常识的人都知道,包括人在内的哺乳动物的繁殖过程是这样的:精子与卵细胞结合形成受精卵,受精卵分裂、增殖形成胚胎,胚胎最后发育成成体动物。可见,哺乳动物的生命活动是从受精卵开始的。“多莉”的特别之处在于它的生命的诞生没有精子的参与。研究人员先将一个绵羊卵细胞中的遗传物质吸出来,使其变成空壳,然后从一只6岁的母羊身上取出一个乳腺细胞,将其中的遗传物质注入卵细胞空壳中,这样就得到了一个含有新的遗传物质但却没有受过精的卵细胞。     

诊治男性不育症的几种新法

一种治疗男性不育症的方法叫做胞浆精子注射法(ICSI),即将单个精子直接注入一个卵细胞的胞浆内。ICSI可以使用过去认为不适于授精的精子,包括不能移动的、未成熟的或畸形精子,只要它们是活的并且有完整的遗传成分。试验结果表明:使用新技术,胎儿异常率和普通人群没有差异。目前,这一技术只有包括多伦多优育中心在内的少数几个研究中心能够进行。多伦多优育中心的胞浆精子注射法成功率为25％,女方如为38岁以下的妇女,成功率可达30％。     

卵细胞能修补遗传损伤的精子

西德《科学与技术展望》1979年19期介绍老鼠的卵细胞能修补与它受精时进入来的受遗传伤损的精子。很久以来已知卵细胞能排除电化学药剂处理或紫外线照射而引起的对它自己的遗传情报的明显致命的变化。最近又观察到卵细胞也能修补有遗传伤损的精子的基因组,如果没有这种办法,它就必然会引起发育破坏而死亡。在Oak Ridge国立实验室中对雄老鼠在交配前0.5～9.5天用甲基砜酸-乙酯、甲基砜酸-异丙酯、三甲蜜胺和苯芘以及X射线处理,由此得知有约50％同种系来源的雌性后代,有明显的致命的染色体损伤。但由不同种系来源的雌鼠的卵细胞做试验却有另一种完全不同的情况,即:对有些后代却仅有很低的明显致死的突变率(9～18％),而另一些却保     

“人造精子”介导半克隆技术的建立与应用

"人造精子",也即单倍体胚胎干细胞,为正向遗传学和反向遗传学的研究提供了巨大的帮助,使得研究对象从细胞层面,扩展到更为可信的动物层面。作为胚胎干细胞的一种,"人造精子"拥有着胚胎干细胞可以无限扩增,且保持着很高的多能性的优势;同时,它具备精子的特性,携带有稳定的单倍体基因组遗传信息,能够与卵细胞融合为合子,并发育成健康的半克隆个体。"人造精子"的技术不仅推动了基础研究的速度,而且对医学遗传病的研究和治疗提供了革命性的工具。文章主要讲述了"人造精子"的起源、半克隆技术的实现,以及"人造精子"目前最新的应用研究。     

科技资讯

美国研究人员成功地将实验鼠体内能分化成精子的精原干细胞培养成精子,并用这种精子培育出了幼鼠。这项研究由宾夕法尼亚大学费城兽医学院的研究人员负责完成。研究人员在最新出版的美国《全国科学院学报》上报告说,对成年动物而言,精原干细胞是能将自身遗传信息传给下一代的惟一一种干细胞。此前科学家培育转基因动物的主要办法是在动物早期胚胎中植入所设计的基因。但是,通过在实验室里用精原干细胞培育精子,对其基因进行改造,再用这些精子使卵细胞受精,将会更容易培育出携带设定基因的动物。科学家评论说,宾夕法尼亚大学研究人员的上述成…     

科学家利用人类皮肤细胞创造早期胚胎

我们都清楚人类的生殖过程:精子结合卵细胞形成受精卵,受精卵逐渐变为胚胎,然后又长成胎儿,最终成为婴儿.但如果两性结合并非胚胎形成的唯一方式呢? 不久前,《自然》(Nature)杂志上发表的两项重磅研究用开创性的方式颠覆了科学对生命初始的传统叙事.两个独立的科研小组各自都实现了将普通皮肤细胞诱导为一个类似受精卵的活体细胞...     

植物凝集素及其在生殖细胞表面糖复合物检测中的应用

凝集素是一类能够特异性结合糖基的蛋白质，广泛存在于多种生物体中，其中的植物凝集素更是种类繁多，并具有对多种糖基专一性识别的生物学功能．细胞表面的糖复合物是细胞间作用的有效成分，而精子与卵细胞表面也存在相应的糖蛋白物质，并在受精过程中发挥重大作用．利用植物凝集素作为分子探针，人们已经研究了多种动物及人的生殖细胞表面的糖复合物的分布和变化．     

该不该克隆人

我想重点谈一下当前很热的克隆人（个体克隆）的问题。很多人对此很恐慌,一些国家已立法予以禁止,但是否禁得了？１９９８年一家美国公司（先进细胞技术公司）宣布把人的体细胞移植在去核的牛卵细胞里。多利羊是羊的体细胞同羊的去核卵细胞融合后发育而来的,现在将人的体细胞移到牛的去核卵细胞里,而且据说在体外已开始像胚胎一样进行细胞分裂,但实验到此为 止没再做下去。 做这项工作的那位科学家有　一段故事。２０世纪９０年代初,他 在马萨诸塞州立大学读博士学位 时,就在实验室将自己的细胞移 植到兔子的去核卵细胞里,并进 行了分裂,后为他的导师发觉并 制止。他拿到博士学位,到那家　公司后不久又故态复萌,将自己 脸颊上的细胞移植到去核的牛卵 细胞里。这更引起大家的反对, 万一由此搞成的东西算什么？因 为牛的卵细胞不可能移到人的子　宫里去,如果移到牛的子宫里,　生下来的东西算什么？后来实验 没再做下去,但此事已引起大家 的注意,这家公司的股票价格马 上就上去了。 １９９９年初,韩国大学一家医 学院做了人的体细胞克隆,把妇 女的卵丘细胞移到妇女的去核的 卵细胞里,在体外让其分裂,这一实验做到胚胎细胞分裂,没有再做下去。 克隆人究竟该不该？这...     

第一个人类克隆胚胎的故事

通过一种称为单性生殖 (孤雌生殖 )的机制 ,我们从卵细胞中克隆得到了早期的人类胚胎 ,这使治疗性克隆成为了触手可得的事情——     

从三核型玉米花粉中大量分离制备生活精细胞

近年来植物受精生物学的研究有了很大的进展.数种植物花粉精细胞和卵细胞的少量分离已获成功,在体外已完成了精卵细胞的电融合.动物受精过程的深入研究揭示精细胞及卵细胞表面有着起识别作用的特异膜蛋白.植物受精过程中雌雄生殖细胞间的识别尚无定论,Blomstedt等用生物素标记的方法比较了百     

克隆技术对人类的贡献

1997年2月,《自然》杂志上发表了英国罗斯林研究所Ⅰ.维尔莫特等人关于克隆羊的论文,在科学技术界引起强烈的振动,至今余波未息。论文宣布了克隆羊“多莉”的诞生,这是一件具有划时代意义的成果。 Ⅰ.维尔莫特等人首先把一头成年羊乳腺细胞的细胞核取出,通过显微注射的方法注入另一只去掉细胞核的羊卵细胞中,然后让这个装配的卵细胞在代孕母羊的子宫里发育成一个完整的胚胎,这就实现了动物的无性繁殖。这种克隆技术使用的是体细胞核移植,打破了生物学上所     

受精卵细胞骨架对精核运动作用的研究

Longo和chen 1985年阐明了小鼠卵母细胞的极性起源与核泡破裂和成熟分裂的再启动具有时空上的联系,并指出成熟分裂器染色体的运动依赖于微丝的存在。早期卵裂中有丝分裂器染色体的运动,最近又被作者证明也受微丝所控制。但是,无论是成熟分裂器还是有丝分裂器旋转,它们都是卵子本身的活动,那么异体精子入卵后,它的精核变化与运动是否也受卵子细胞骨架的影响,这个问题目前据我们所知尚未报道过。因此,研究卵细胞骨架在受精过程中对精核运动的作用,是目前要解决的问题。     

精子进化的对策

为什么精子大小随种的变化而不同?在一系列有关生殖的论文中,R、肖特(Roger shorc)发展了这样一个想法即不同种的类人猿之间精子大小的差异是由于精子竞争引起的。一头黑猩猩体重只是一头大猩猩体重的1/4,然而它的精子重量却是后者的4倍。肖特注意到雌的黑猩猩与雌的大猩猩不同,它常常在动情期间跟多头雄体交配,这就使得在精子竞争上获得成功的雄体才会得到报偿。为了增加精子竞争成功的概率,其办法之一就是产生更多的精子,因此黑猩猩便会具有较大的精子。此后的比较研究显示出肖特的想法并不只限于类人猿。从整个灵长目来看,那些雌体     

非洲爪蟾卵非细胞体系中星体的组装及其在核膜重建中的作用

报道了由微管组成的星体在爪蟾卵细胞提取物中的组装过程、动态变化及其在核膜装配过程中的作用. 用精子染色质在爪蟾卵非细胞体系中诱导细胞核重建. 在初期阶段, 总是在精子染色质基部的中心体周围通过微管装配而形成星体. 随着星体的形成, 具有DNA复制功能的细胞核逐步装配. 当完整的细胞核形成后, 星体开始去组装直至消失. 在实验体系中加入微管装配特异抑制剂秋水仙素, 可以有效地抑制星体的组装, 核膜的组装同时受到严重的影响. 高浓度的秋水仙素还抑制核膜膜泡的融合. 若加入微管稳定剂紫杉醇, 微管可以装配, 并在染色质周围形成大而稳定的星体. 在此情况下, 核膜的装配也受到严重影响. 观察发现, 在此被稳定的星体中, 有转运受阻的膜泡存在. 基于以上实验结果, 认为由微管组成的星体在核膜重建中具有重要的作用, 其机制可能是微管参与核膜前体物质向染色质表面的输运.     

辅助生殖技术研究进展

由于大多数男性不育症的治疗尚无切实有效的药物,以及女性输卵管阻塞等病因尚无法根本解决,为解决这些不育夫妇的生育愿望,辅助生殖技术的研究应运而生且进展很快.本文对目前临床上较常用而且有一定效果的几种方法作些介绍.除了人们已经比较熟悉的人工授精、试管婴儿以外,也介绍配子或合子输卵管或腹腔内移植,以及近年国外比较流行的显微操作技术,由卵子钻孔术、透明带下植入,进展到单精子直接注入卵细胞质内,在体外培养发育到胚胎后再移植到子宫腔内,都已经获得成功.     

试管婴儿与生物学革命

试管婴儿——哺乳动物卵细胞的体外培养、受精与移植。自1890年希普(Heape)作家兔受精卵移植试验至今已有近一百年的历史。人类卵细胞的体外培养、受精与发育的观察,自1948年门金(Menkin)和索克(Rock)报道至今亦进行了近四十年的研究。直至1978     

异源精子质膜蛋白质在银鲫卵雌核发育初级控制中的作用

已有研究揭示,在银鲫卵受精孔区域可能存在识别两类不同来源精子(同源精子和异源精子)的特异性受体,换句话说,就是在两类精子的某一部位应存在被银鲫卵上初级控制特异性受体识别的位点。近年来,对脊椎动物的受精生物学研究发现,精子质膜上(特别是质膜表面)具有许多蛋白质受体,它们在受精过程中,对精子的激动、精子对卵子的吸附以及精卵间的相互识别等有着重要作用。据此,我们可以推测,精子识别银鲫卵初级控制受体的位点也可能存在于其质膜蛋白质中。为了能够证实这一假设,本实验采用胰蛋白酶处理异源(红鲤)精子,再与银鲫卵子受精,观察其受精生物学及胚胎发育状况的方法,分析异源精子质膜蛋白质在银鲫卵初级控制过程中的作用。     

动物行为研究的新进展(八)：精子竞争

以粪蝇、黑翅豆娘、岩鹨、鲨鱼和海胆等各种动物为实例介绍了动物行为学中比较新的概念,即精子竞争理论。在某些混交制的交配体制中,雄性个体不仅要竞争与雌性个体的交配权,而且还要竞争其精子使卵受精的机会。在这种情况下,自然选择就会直接对动物的行为、精子的形态和大小等各种特征发挥作用,使精子处于强大的自然选择压力下。为了获得精子竞争的胜利,黑翅豆娘进化出了极其特殊的形态结构,一只正在交配的雄豆娘的交接器会像一把丛刷一样把雌豆娘贮精囊中90%～100%的精子抽吸出来,然后才把自己的精子释放到雌豆娘体内。这些精子将会贮存在此前已被彻底腾空了的贮精囊内,供雌豆娘为其卵受精之用。在精子竞争中,雌性个体不只是简单地扮演一个只能接受雄性个体精子的不重要的角色,实际上,它通过配偶选择也发挥着积极的作用,这是目前动物行为学中一个十分活跃的研究领域。     

中心体蛋白Centrin在不育症病人精子中的异常表达

为研究中心体蛋白Centrin与男性不育的关系, 从而深入理解Centrin在精子发生过程中的功能, 用抗Centrin多克隆抗体对10例正常人及18例男性不育症病人的成熟精子进行了免疫荧光染色. 结果发现, 在正常男性成熟精子中有两个明显的点状荧光阳性信号, 位于鞭毛的基体部, 分别为近端中心粒和远端中心粒; 而一些不育病人精子中Centrin蛋白定位异常, 染色信号呈弥散分布, 未显示正常大小的近端和远端中心粒. 这表明中心体蛋白异常可能与某些男性不育相关, 这一表型有可能用作某些男性不育及精子异常的新标志.     

一种能保护早期胚胎的蛋白衣壳

英国的医生在妇女输卵管中发现了一种物质,给接受体外授精(IVF)的不孕夫妇带来了新的希望。这种物质是一种糖蛋白,其分布在输卵管壁上,并可包被卵细胞和游向子宫的受精卵。他们相信,这种蛋白质可能对维持胚胎的活力起决定性作用,而有活力的胚胎则很可能会形成一个健康的胎儿。 IVF的成功率仅为20～30％。克朗威尔医院的Kamal Ahuja解释说,IVF是直接从妇女卵巢中取得卵细胞,然后再在实验室内进行授精,因而,该卵细胞和所生成的胚胎就根本没有与输卵管上的糖蛋白接触。分析结果显示,该蛋白质富含一种与葡萄糖或蔗糖代谢方式不同