小鼠性别比例与男性生育相关基因

准父母最近的一个趋势是所谓的性别披露，这是一个有粉色或蓝色蛋糕的聚会，回答了一个紧迫的问题：“是男孩还是女孩？”毕竟，假设你有50%的机会拥有其中一个。在《当前生物学》发表的一篇新文章中，密歇根大学医学部的研究人员对性染色体进行了研究，发现至少在老鼠身上，使假设比例偏向某一性别的基因发生了偏离，这可能会对男性不育产生重大影响。

博士学位的Alyssa Kruger说：“已知的男性不育基因很少，但仍有很多未知。”人类遗传学系的学生。克鲁格在首席研究员雅各布穆勒(Jacob Mueller)的实验室工作，数百万年来，他和他们的同事一直在研究X和Y染色体——由精子转移到卵子决定的后代性别——以及跨物种和跨物种的进化。

克鲁格解释说，性染色体是独一无二的，因为它们曾经是同一对染色体，但它们独立进化出不同的基因集。在检查了老鼠的性染色体后，他们发现了两个最近进化的X连锁基因家族，这两个家族只在老鼠身上发现。有趣的是，这些基因也有多个拷贝。为了理解基因的作用，克鲁格的团队使用CRISPR和其他技术将它们从一些小鼠的基因组中删除。

移除X连锁基因家族的所有拷贝后，老鼠的后代往往是雄性，比例为60-40。这种差异不是携带更多Y精子的结果——小鼠体内X和Y精子的数量保持不变。“这向我们表明，这个基因正在影响X精子和Y精子的相对适应性，但我们不知道是如何影响的。我们不知道含有Y的精子游得更快还是更直，”克鲁格说。

接下来，研究团队决定增加两个X连锁基因家族的拷贝数，以更好地理解为什么会有多个拷贝。他们复制了基因组的这些区域，令人惊讶的是，它还将性别比例偏离了60-40，只是这次是针对女性后代。

克鲁格说，这些X连锁基因家族似乎是携带X的精子健康的“表盘”，有趣的是，Y染色体上的相关基因家族也存在多个拷贝，可能在含Y精子中起到类似的作用。她说，在使用果蝇的其他实验中也观察到了同样的性别偏见。虽然很难观察到，但类似的现象可能存在于人类身上。“我们认为，这些基因的来回复制是X染色体和Y染色体之间的进化军备竞赛，为了保持50-50的男女比例，这场竞赛已经持续了2000多万年。”

除了它们的性别比效应之外，这两个基因的一个重要特征是它们的完全消除会导致雄性小鼠不育。

具体来说，删除两个X连锁基因家族的所有拷贝可以阻止雄性小鼠产生精子；它们不能把圆形细胞变成我们认为是精子的有头有尾的细长细胞。克鲁格说：“细胞过程并不多。我们希望这个模型能帮助我们更好地理解精子产生的发展过程。”

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