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自然科学

试管婴儿为何男多女少

发布日期:2016/10/9 10:09:21      来源:      作者:
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    自然受孕出生的婴儿,男女比例基本平衡,相差不到1%,而使用体外受精技术出生的试管婴儿中,男孩要比女孩多10%左右。同样,由体外受精获得的动物后代,也存在雄性多于雌性的现象。是什么原因导致了试管婴儿的性别比例失衡?国际胚胎生物学界多年来一直在寻找答案。

    问题就出在X染色体上

    “问题出在X染色体上,X染色体的失活不足,导致了体外受精后代雄性多于雌性。”中国农业大学的研究小组,历时5年,找到问题的关键——利用小鼠的实验模型,他们首次揭示了试管婴儿性别比例失衡的机制。他们发现,在实验组中,雄性小鼠的出生比例为57.17%,而对照组的比例为50.89%,体外受精确实让小鼠的出生性别比例显著失衡。

    什么是“X染色体失活”

    中学的生物课本告诉我们,女性的性染色体是XX,男性的性染色体是XY。科学家们已经数过了,人类的X染色体能够携带1098个蛋白质编码基因,而可怜的Y染色体“丢三落四”只剩下了54个蛋白质编码基因。

    田见晖解释说,在人类胚胎发育阶段,女性的一条X染色体会发生“高度凝集”,使得它所携带的绝大部分基因被“沉默”,科学家们把这种现象称为“X染色体失活”。这样女性的XX染色体和男性的XY染色体基因表达的数量才基本趋于一致。如果这条X染色体不失活,它所携带的基因出现过度表达,将会导致胚胎发育异常甚至死亡,科学家认为“这是哺乳动物进化过程中达到雄性和雌性基因表达平衡的一种重要方式”。在某种意义上,体外受精技术打破了这种平衡。

    “X染色体失活”为啥“不足”

    科学家们的研究证实,在X染色体的失活过程中,一个名叫“Xist”的基因发挥着关键作用。“它可以把X染色体包裹起来并‘指挥’相关的蛋白质使X染色体高度凝集,进而实现基因表达沉默。”田见晖解释说,“如果Xist基因没能尽职尽责,对X染色体的包裹不完全,就会导致我们说的X染色体失活不足。”

    把X染色体失活“不足”的部分“补起来”

    找到了Xist基因,并知道了是它的表达受到抑制,研究者们希望能够通过调控这个基因,来扭转体外受精后代性别比例雄性多雌性少的局面。

    “鉴于Xist发挥作用具有位置和剂量特性,对它的直接调控很难实现。”田见晖说,“但幸运的是,我们找到了它的‘领导’Rnf12。”

    环指蛋白12(Rnf12)是Xist的上游调控因子,它可以恰当的调节Xist的表达剂量和作用的位置,进而在X染色体失活过程中发挥关键作用。研究者们采用实验方法上调Rnf12表达,结果证实可以补偿Xist表达,校正了部分雌性胚胎失活不足和发育异常的问题,最终实现了性别比例的平衡。

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