人工決定動物性別! 日本廣島大學發現分離動物「雌雄精子」方法

日本廣島大學的研究人員近日於《科學公共圖書館·生物學》雜誌上發表論文,揭露一種可以分離攜帶 X 染色體和Y染色體的小老鼠精子的方法,實現動物選擇性別。
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生男生女在許多父權社會根深蒂固的文化中是相當重要的問題,像是在印度曾經爆發選擇性墮胎的悲歌,偏好生男孩的文化,甚至還有媒體公然刊登毫無科學根據的求男嬰受孕秘訣,像是睡覺時朝向西方、在特定的日子發生性行為等等謬論。不過近日在科學界卻有一項新的突破,能真正讓精子分離 X 染色體與 Y 染色體,以決定後代的性別。

來自日本廣島大學的研究人員在本週13日於《科學公共圖書館:生物學》雜誌上發表論文,揭露一種方法,可以分離攜帶 X 染色體和Y染色體的小老鼠精子,實現動物選擇性別。

大家都知道雄性哺乳動物細胞含有X染色體和Y染色體,但在精子形成過程中,兩個染色體會被分離在不同細胞中,單個精子只包含其一,X 染色體精子與卵子結合發育為雌性,Y染色體精子與卵子結合成為雄性個體。

研究發現,X精子攜帶的 DNA 含量比Y精子要多,X 染色體上有 18 個基因編碼受體,可以與化學物質結合,作為性別選擇的基礎。

研究專注在 X 染色體基因中一對名為 TLR7 和 TLR8 的受體,使用名為 R848 的化學物質對受體進行處理。經處理過的 X 染色體精子運動速度變慢,就能順勢地將 X 染色體精子和Y 染色體精子分離,且過程中精子授精能力和生長不受影響,當把這些精子放入特殊的培養基後,還可以去除化學物質實現逆轉。

研究人員使用此化學物質處理小老鼠精子,將游動最快的精子進行了體外受精(IVF),結果出生的小鼠中有 90% 為雄性。接著,研究人員又用游動速度較慢精子進行體外受精(IVF),出生的小鼠有81%為雌性,證實此方法的確能透過游速來區分兩種精子,以實現受精卵的性別選擇。

Masimauki Shimada 博士表示,目前已經透過體外受精和人工授精實現豬與牛的性別選擇。透過此方法在體外受精(IVF)區分牛性別的成功率超過 90%,目前廣島大學已申請專利。

藉由簡單的方法就能篩選動物繁殖的性別,的確有助於畜牧業的發展,像是控制肉牛的產量、母牛影響牛奶的產量,目前否對人類有效尚未得到證實,而雖然在精子分離後篩選出來的小老鼠看起來均是正常,但仍須證實在這些活體中沒有其他長期潛在的影響。 不過即便如此,選擇動物性別更大的問題還是涉及倫理道德。

研究結果發表在 PLOS Biology 雜誌上。


核稿編輯:Heemie


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