“母亲的诅咒”会导致男性不育吗?

多达20个男性中有一个是不育的,但在很多情况下,它的根本原因仍然未知最近的研究发现,线粒体内的DNA(细胞的发电站)从一代传递的方式的特殊性为了生成,可能是更好地了解男性不育的关键很久以前,我们这个星球上所有动植物物种的前身吞噬了一种具有能量生产能力的古老细菌接下来发生的事情对历史具有重大意义地球上的生命而不是消化细菌,这两个实体发起了亲密关系,这使得我们的原始祖先能够利用成为线粒体的显着能量转换特性

这种共生导致了我们所知道的复杂生命的多样性它和这个古老的合并的后果之一是动物王国的所有成员都拥有两套基因组绝大多数基因编码e我们的生物功能存在于细胞核内(核DNA)这些基因通常是从每个亲本遗传的 - 一个来自父亲,另一个来自母亲

另一方面,线粒体保留了自己的小基因组(mtDNA),它对编码能量产生的任务至关重要奇怪的是,线粒体仅从母体遗传

因此,雄性基本上是线粒体基因的进化死角

这个看似微不足道的故事可能会对男性造成严重影响理论上,意味着线粒体DNA(mtDNA)中的突变会对雄性功能发挥有害影响,如果这些相同的突变是良性的,有益的或仅对雌性的功能有轻微伤害,那么就会逃避对自然选择的监视

这是因为传播mtDNA的雌性对于下一代,将会忘记这些突变实际上对男性同行有害的信息如果我们比作natura ls选择捕获有害突变的筛子并让所有其他遗传变异通过下一代,然后线粒体基因组很容易在这个筛子中出现性别特异性的漏洞 - 它允许男性特异性突变通过并允许它们累积几代人如果这是真的,这个理论意味着男性在其线粒体内存在一系列突变,女性可以避免这种情况

这个概念以前被新西兰奥塔哥大学的Neil Gemmell及其同事称为母亲的诅咒

这些男性伤害的mtDNA突变最多可能影响性别差异最大的组织和性状,如性腺 - 雄性睾丸而不是雌性卵巢 - 以及精子和卵子(配子)由于线粒体DNA通过女性传播,我们建议它会有通过自然选择进化,最适合女性特征 - 卵巢和卵子线粒体对卵巢功能的适应不是必需的具有理想的线粒体基因组合的男性与不妥协的睾丸功能所需的功能我的同事,Paolo Innocenti和来自瑞典乌普萨拉大学的Ted Morrow,我开始研究这个想法我们开始通过获取由果蝇(Drosophila melanogaster)创建的系列英国兰卡斯特大学的David Clancy博士这些果蝇的线粒体不同;每一株蝇都拥有一个独特的,天然存在的线粒体基因组来源于全球五个野生种群中的一个

所以,每个菌株的苍蝇基本上都是遗传克隆,除了它们的线粒体DNA我们接着寻找变化的方式更多核基因组中的12000多个基因在它们被放置在五个不同的线粒体旁边时发生反应我们发现它们是特殊的 - 我们对出现的模式和它们的影响程度感到沮丧首先,线粒体D NA序列的差异,跨越苍蝇品系,对更大的核基因组中的基因表达模式产生了深远的影响

这些影响很大,并且大量偏向于雄性(影响雄性中十分之一的核基因,但是在雌性中几乎没有 - 这非常强大模式),与男性相关,但不与女性相关,繁殖成功其次,大部分基因受到影响线粒体与雄性生殖组织有关(睾丸和附属腺中的表达)这些结果共同提供了一个显着而有力的验证,即线粒体是影响男性生育能力的突变的热点

我们探索的进化过程应该影响所有后代继承其母体线粒体DNA的物种,包括人类我们发现的进化过程的一个主要预测是,所有线粒体都会在几代人的过程中积累一大堆雄性损伤的突变

没有逃避母亲的诅咒,也没有对男性产生良性影响的线粒体这样的事情男性如何能够扭转这种诅咒,为什么所有的男性,以及最终所有具有母体遗传线粒体DNA的物种都不会因此而灭绝这个过程

我们怀疑的是,男性通过适应核基因来恢复由这些男性伤害线粒体突变引起的生育能力,而不是坐视不管,男性发起他们自己的进化反应,如果是这样,那么识别这些核反应改编可能基本上为医学生物学家提供有关线粒体诱导的人类不育症临床解决方案的宝贵见解了解更多关于男性不育症的信息

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