Science：改写讲义！Science首次揭秘，关于“受精卵”的这一认知，我们错了

【绘出1】Artistic 3D rendering of the dual spindle in the mammalian zygote.IMAGE: Cartasiova, Hoissan, Reichmann, Ellenberg/EMBL近来，生物学家们认为，在胚胎的第一次激活时，是一个有丝崩解（spindle）负责将线粒体除去到2个细胞膜中则会。然而，EMBL的生物学家们从前却只见到，实际上有2个有丝崩解直接参与了线粒体除去更进一步：每一套亲代线粒体都是一个对应的有丝崩解。何为有丝崩解？它由被称做细胞膜骨架（microtubules）的细的、筒状蛋白质组成。在动物细胞膜有丝崩解其间，细胞膜骨架则会动态生长，并自我有组织成一个围绕线粒体的功能性有丝崩解（bi-polar spindle）。细胞膜骨架外皮侧面线粒体生长，并与之相连，为将线粒体除去到子细胞膜做将要。改写本质【绘出2】在后期哺乳动物胚胎中则会，胚胎中则会双有丝崩解的构成使亲代基因组保持除去（截绘出举例：Science）通常完全，每个细胞膜只有1个功能性有丝崩解，然而，月出版“Dual-spindle formation in zygotes keeps parental genomes apart in early mammalian embryos”的这项研究课题表明，在胚胎第一次激活其间，有2个功能性有丝崩解用到：一个负责除去来自母亲的线粒体，一个负责除去来自父亲的线粒体。这意味着，来自每个亲代（父亲和母亲）的遗传信息在第一次崩解时是连在一起的（只见下绘出前方假设）。【绘出3】实在太幸好的是，在小鼠中则会，胚胎第一次崩解其间，来自雄性和雌性（精子和卵子）的线粒体在不同的有丝崩解上被连在一起。这降低了构成多核细胞膜的确实性。（哺乳动物的第一次有丝崩解 | 截绘出举例：Science）领导者该研究课题的Jan Ellenberg说道：“在此之后，我们已经知道，在像蟑螂这样的简单生物中则会有双有丝崩解的构成，但我们真正无法想过在像小鼠这样的哺乳动物身上也则会起因这种情况。这一只见到是一个巨大的惊喜。”【绘出4】小鼠胚胎的免疫荧光染（示意绘出）显示，有2个有丝崩解有丝崩解（红色）平行排列。示意绘出显示了细胞膜骨架有组织中则会心（洋红色）、细胞膜骨架与线粒体结合的碱基（灰色）以及线粒体（蓝色）。关键技术突破事实上，为了弄清楚在演化过程后期亲代线粒体是如何结合和除去的，生物学家们能够在并不极低的空间和时间解析度下对胚胎完成成像。而如果无法由Ellenberg及科学论文共同作者Lars Hufnagel团队联合开发出的新成像关键技术LSMT（light-sheet microscopy technology），EMBL的研究课题团队是不确实获得这一只见到的。该关键技术能够对演化过程的后期阶段完成即时、3D成像。之所以在此之后的关键技术不行，是因为在发育的后期阶段，胚胎对强光并不尖锐，则会被传统的光学成像工具毁损。LSMT的极低速和空间精度（high speed and spatial precision）大大减少了胚胎接触的光量，从而使得详细分析这些在此之后隐藏的更进一步成为了确实。相当规模每个人的生命都都是卵子受精开始的。生物学家们认为，双有丝崩解的构成确实之外解释了为什么哺乳动物在后期发育阶段（胚胎早先的几次激活中则会）则会有并不极低的拟合。如绘出3（红框标有处）所示，如果有丝崩解的两极无法对齐和融为一体，那么，胚胎的细胞器确实则会被拉向3个或4个顺时针，而不是2个。而这种错误则会随之而来拥有多个细胞膜核的细胞膜转化成，从而告一段落演化过程。Ellenberg认为，双有丝崩解透过了一种在此之后未知的有助于。接下来，并不重要的一步临时工是，调查双有丝崩解究竟在人类中则会发挥了相同的起到。因为，这将为研究课题如何改善人类不育治疗透过并不有价值的信息。原始记事：Judith Reichmann, Bianca Nijmeijer, M. Julius Hossain, et.al. Dual-spindle formation in zygotes keeps parental genomes apart in early mammalian embryos. Science 13 Jul 2018