據美國每日科學網站報道，英國科學家近日發現了人類精子獨特的“基因簽名”，對于開啟卵子的生育能力和孕育新生命起到了關鍵作用。這一發現將對人們更好地了解受孕的奧秘有幫助。

 

在英國生物技術及生物科學研究理事會資助下，來自利茲大學的大衛·米勒和大衛·埃爾斯博士與來自布拉德福德大學的馬丁·布林克沃思博士合作研究，發現精子會寫下一種“基因簽名”，只能被同物種的卵子所識別。精子的“基因簽名”好似鑰匙，只有被同物種的卵子識別，才能開啟受孕之鎖。精子的“基因簽名”會促進受精活動發生，也能解釋一個物種如何發育出獨特的基因特征。埃爾斯博士說，“我們發現哺乳動物精子有‘基因簽名’，對卵子的受孕和胚胎的發育至關重要。此前人們并沒有發現精子有‘基因簽名’，我們認為‘基因簽名’存在的時間很久遠。”

 

科研人員認為，假如沒有正確的“鑰匙”來開啟生育能力的“鎖”，要么就不能成功受精，要么即使受精，也不會正常發育。人們已經知道人類精子DNA排列組合的紊亂會導致男性不育癥和受孕失敗。而且這種“鎖鑰”機制還有更深一層的意義。它不僅能解釋為什么有些其他方面健康的男性產生的精子卻是不育的，也能解釋不同的物種是如何進化并保持其特性的。米勒博士說：“直到現在，醫學家們還在努力探究先天性男性不育癥。我們的最新研究提供了一種可能的解釋，為什么有些精子會存在功能障礙或者不能正常授精。”

 

如果精子細胞攜帶的DNA沒有受傷，而且伸展開的話，那么實際上它會有一米多長。為了適應精子細胞核的微小空間，精子DNA就必須要緊緊地卷到一起或排列在一起。利茲大學的研究顯示，在人類和老鼠的精子中，并不是所有的DNA都按照同樣的方式排列。大部分雄性方的DNA是非常緊湊的壓縮在一起，同時有些DNA則排列得不那么緊密。

 

埃爾斯博士說：“精子細胞中有一種特定的DNA排列方式。而且我們發現，即使在不相關的有生育能力的男性中，這種排列方式也是一樣的。這表明這種DNA排列方式與男性生育能力有著直接的關系。”

 

對精子DNA在空闊的、不太緊密的排列構造下的詳細分析顯示，這種DNA攜帶著很多關鍵信息，這些信息能夠激活導致胚胎發育的重要基因。進一步的研究表明相同的構造存在于幾個不相關的捐精者的精子中，更引人注目的是，相似的排列構造存在于老鼠的精子中。

 

相比于緊密排列的DNA， 空闊構造的DNA或許更容易受到諸如存在于香煙和有些抗癌藥物中的破壞性毒素的傷害。正如布林克沃思博士所說：“這也許意味著，那些可能對精子產生基因損害的東西，對于胚胎發育也有著重大的影響。”

 

這些發現還能解釋為什么近親物種繁殖的成功例子會這么少。如果兩個物種的“鎖”和“鑰匙”不相配，無論它們的DNA多么相似，都不會孕育后代。就象馬和驢交配，有時候能夠產生后代。但是因為精子和卵子無法相配，其胚胎的發育是不正常的，那么其后代幾乎都是不育的。

 

研究小組相信相同的機制一定還在人類進化過程中發揮了重要作用。在人類早先的歷史中，穴居人與現代人類共存了幾千年。不排除曾發生過這兩個相似物種間的交配行為，但在我們的DNA中沒有發現這些行為遺留的痕跡。假如可能孕育了后代的話，那么或者他們沒能存活太久，或者即使他們存活了，也不能再繁衍后代。