| 首个真核细胞全蛋白组研究完成 |
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| 生物通 2006-11-15 |
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| 一个雌性果蝇产生一个卵子，而雄性果蝇能产生六个盘绕的精子。 |
11月12日《Nature Genetics》一篇文章，对黑腹果蝇（Drosophila melanogaster）精子的381种蛋白做了描述。此次研究标志着首次对高等真核细胞的“全细胞” 蛋白组分特征进行研究。
这种“蛋白组”包含精子生存和发挥特定功能所需的所有蛋白，研究人员利用这些信息寻找一些精子相对于其它精子成功率更高的原因。
几乎有一半的果蝇精子蛋白组的蛋白基因，在人类和小鼠精子中都是相应的。因此果蝇成为研究哺乳动物雄性不育的一个优势模型。
将果蝇精子蛋白组和其它物种精子蛋白组进行对比，有助于找到进化线索和精子蛋白组的核心——精子进行有性繁殖所需的最基本成分。弄清这些也有助于研究性别本身的起源。
研究小组负责人、英国巴斯大学（University of Bath ）Tim Karr 博士说：“这是首次对精子蛋白组进行整理，为我们回答一些生物学最基本的问题投注了一道曙光。”
“震惊的是我们对精子了解的太少了，这也可能是我们不了解性别、不理会性别进化的原因。在我们对精子蛋白组进行整理之前，我们只知道很小一部分黑腹果蝇精子蛋白。对比不同物种精子蛋白组的结构和成分，有助于研究精子的起源和进化。现在我们知道至少有381种蛋白，这比我们一开始时知道的要高出50多倍。现在我们已经对它们进行了鉴定，还要研究它们的功能。”
蛋白的功能非常广泛，从组成结构成分到催化化学反应等，因此弄清精子中的蛋白是研究蛋白功能的崭新一步。
研究涉及到提纯果蝇精子和设计研究精子蛋白成分的方法。先前评估精子蛋白成分主要是通过特殊凝胶分析技术，计算凝胶中的蛋白条带总数。但是这种方法只能得到精子中蛋白总数，而不能对特定蛋白进行分析。
研究合作者、巴斯大学Steve Dorus 博士说：“精子蛋白组为研究精子运动、受精甚至是早期胚胎发育所需的关键功能蛋白铺平了道路。”“这可能是研究受精的一个有力工具，因为在果蝇模式生物中确立了更多的靶标。进一步说，对不同物种蛋白有一个全面了解，有助于揭开自然选择在精子进化中的作用。我们关注‘核心’精子蛋白组——精子最基本的成分，不仅有助于研究精子起源，也帮助我们弄清性别本身的进化。”
这项研究也有助于研究精子竞争——某些精子更容易到达卵子使卵子受精。Karr 说：“精子竞争问题已经困扰科学家多年。”破译这个问题，有助于治疗精子无能。
随着许多研究都开始认识到精子的重要地位，这些发现无啻于雪中送炭。研究人员认识到，精子不仅为新生命提供DNA，其所携带的RNA和蛋白也直接影响受精和胚胎发育。
利物浦大学Geoff Parker博士说文章作者通过鉴别黑腹果蝇蛋白组中包括线粒体、代谢和细胞骨架蛋白在内的381个蛋白，从分子水平上对精子的形成和功能进行分析，结果显著。 “他们的工作与现在进行激烈的关于‘精子特征的进化基础’争论莫大相关。也许可以应用于哺乳动物精子功能研究。黑腹果蝇精子蛋白与小鼠精子基因丝附属结构（axoneme accessory structure，生物通编者译）本质上有同源性。”
芝加哥大学遗传和进化博士Manyuan Long说：“这是研究雄性特异蛋白基因组分布的一个里程碑，我对于他们的成就和成功表示惊叹。”研究受到英国皇家学会、英国国家科学基金会、英国生物技术与生物科学研究委员会等资助。
英国科学家日前宣布首次破译出精子内的几百种蛋白质，这一通过果蝇精子研究得出的成果有助于人类了解男性不育的原因以及精子的进化源头和进化过程。
据英国媒体报道，英国巴斯大学的科学家首次破译出包含381种蛋白质的果蝇精子细胞的蛋白质组，这是地球生物的第一个精子蛋白质目录。
或许可用于临床治疗
精子是男性身体内最小的细胞，5亿个精子才只有一茶匙那么多。科学家相信，果蝇精子蛋白质组的破译为研究人类精子提供了新思路，有助于发现精子是如何完成相当于人类跨越大西洋般的游动距离，以及如何挫败其他精子的努力第一个到达卵子的。参与研究的巴斯大学生物学家蒂姆·科尔说，了解了一个精子的蛋白质构造，也可以让科学家了解男性不育的原因以及性的进化源头。“如果我们能够找出一个精子比另一个精子更成功的原因，或许就可以将这一知识用于临床治疗，治疗那些无法履行正常功能的精子。”科尔说。
英国科学家在一项最新研究中鉴别出与精子有关的数百种蛋白质。科学家说这是第一份有关精子蛋白质的“目录”。
据英国《独立报》１３日报道，参与这一研究的英国巴斯大学生物学家蒂姆·克尔介绍说，尽管这项研究的对象是果蝇的精子，但他们鉴别出的３８１种蛋白质中，有约一半存在于人体精子细胞中。
研究人员说，他们将对包括人类在内的各种动物的精子蛋白质组进行解读。如果能对不同种类动物的精子蛋白质组的结构和内容进行比较，将有助于科学家了解精子的起源和进化。
精子细胞很小，约５亿个细胞才能装满一茶匙。生物学家认为，精子在竞相进入卵子的过程中，具有一种干扰竞争对手的机制。研究人员表示，他们现在打算寻找精子蛋白质组的“核心”，以研究精子干扰竞争对手的机制。研究人员希望未来能将此成果用于治疗不育症。
据《独立报》13日报道，与基础理论研究相比，伍迪·艾伦在《性爱宝典》中对一个神经过敏的精子的一流描写更多的是基于他天生的幽默直觉。但现在科学家声称，他们第一次发现了男性生殖细胞的复杂工作方式。
根据一项最新研究，精子远非与性行为(将男性的DNA传递给女性的卵子的简单手段)有关的无足轻重的捐献物，它与美食学中的六道菜膳食(the gastronomic equivalent of a six-course meal)有同等的意义。科学家已经鉴别出几百种组成男性体内最小细胞——精子的头部和尾部的蛋白质，精子是如此小，一个茶匙可容纳大约5亿个精子。他们相信这些蛋白质能让人们更进一步的认识以下两个问题：精子如何努力完成相当于大西洋彼岸之游的向卵子靠近的过程，以及它怎样对有可能首先到达卵子的竞争对手的努力进行干扰。
英国巴斯大学的生物学家提姆·克尔表示，将精子的蛋白质结构强行与它分开也是引起男性不育不孕和性起源进化的一个原因。克尔博士说：“如果我们能让一个精子比其他精子更成功，或许我们就能利用这个知识对有关精子功能不全的治疗作出合理分析。”这项研究发表在《自然·遗传学》杂志上，他们通过果蝇的精子完成了这项研究，但科学家认为，他们鉴别出的381种蛋白质中的一半也也能在人类精子细胞中发现。
研究人员计划通过这项实验揭开不同物种(包括人类)间的精子蛋白质成分。克尔博士说：“这是有关任何生物体的精子蛋白质的第一个目录，对我们首先要回答的一些生物学的最基本的问题，它提供了一个大略的框架。令人惊讶的是，我们对精子的内部结构组成几乎一无所知，不管性是如何进化的，这或许是我们为什么不能真正理解性的原因。”直到现在，科学家只知道极少数的组成精子细胞的生物分子的蛋白质成分。克尔博士表示，如果知道了全部的蛋白质组成(蛋白质组)将会无限延伸我们的相关知识。他说：“将不同物种的精子的蛋白质组的结构和组成进行对比，应该有助于我们了解精子的进化和起源。”生物学家认为，精子已经进化出一套非常精密的机制，用来干扰其他竞争对手，降低它们首先到达卵子的机会。克尔博士说：“很多年来，这个精子竞争的问题一直困惑着科学家。”
巴斯大学的史蒂夫·多鲁斯参与了这项研究，他表示，了解组成精子细胞的蛋白质将是解决其他人类秘密的一个至关重要的方法。他说：“精子蛋白质组为研究精子所必须的运动性(游泳的能力)、受精作用和可能的早期胚胎发育等关键机能组成提供了基础。在不孕不育研究方面，它应该是一个很有价值的手段，现在将有更多的目标研究立足于典型生物体上。我们现在可以开始寻找‘核心’精子蛋白质组了，它们是精子所需成分中最基本的要素。这不仅能影射出精子的进化起源，它或许还能加深我们对性进化过程本身的理解。”
关于精子的有趣数据：
1. 精子产生于睾丸中，精子需要大约10周的时间达到成熟。
2. 成熟的精子储存在附睾中。
3.精子是体内最小的细胞，它需要均衡的能力补充。
4.必须在低于体温3-5度的温度下，才能产生大量健康的精子。
5.一个成年男性每天可产生7000万-1.5亿个精子。
6.在勃起的阳物尖端大约有300万个精子。
7.射精过程中精子的运动速度可达28英里/时。
8.附睾中的精子通过输精管传输，输精管中有富含果糖的流体，果糖相当于火箭的燃料，有助于精子的运输。
9.它每小时游12英寸。
10.精液中的大部分是碱性物质，它有助于精子的旅程。
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