名古屋大学研究生院的研究小组通过与北海道大学研究生院和京都大学研究生院的联合研究,利用青鳉鱼,在分子水平上阐明了卵子极性(异质性)的产生机制以及生殖细胞的性别。确定了,原来它们已经准备成为鸡蛋有一段时间了。
在卵子形成身体的过程中,细胞需要沿着前后、左右、上下的轴线(体轴)有序排列。在鱼类和两栖动物中,前后轴源自卵子的极性(异质性),这是精子所不具备的特性。另一方面,青鳉鱼的性别是由Y染色体(XX/XY)的有无决定的,Y染色体从受精后第四天开始变成雄性。卵子和精子是由共同的祖细胞(生殖细胞)产生的,但在性别确定之前,生殖细胞可以成为卵子或精子。
研究小组发现,当生殖细胞注定要成为卵子和精子时,微管分子的动力学会发生显着变化。微管染色显示生殖细胞内存在圆顶形中空微管结构(微管圆顶)。当生殖细胞分化为卵子时,这种微管圆顶会稳定维持,但当生殖细胞分化为精子时,微管圆顶就会消失。此外,微管穹顶为称为 Balbianibodies 的细胞内结构提供了基础,这种结构是产生卵子极性所需的。
微管穹顶是卵子的独特基础,在生殖细胞被确定为雌性(卵子)或雄性(精子)之前就已经存在于生殖细胞中。这一结果表明了一个有趣的现象,即生殖细胞的初始性别是雌性,并且雌性和雄性最初都准备产卵。与此同时,他们第一次能够展示微管穹顶产生卵子极性的过程,可以追溯到早期发育。