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妊娠损失和性别的演变由细胞系舞蹈联系在一起

来源:http://www.rdpmo.com 作者:永利网址 时间:2020-05-08 09:08

在Dan Levitis和他的妻子失去两次怀孕之后,在生下他们的三个孩子之前,他被吸引去调查为什么怀孕失去如此普遍,以及其他生物是否面临他的家庭所做的同样的斗争。

威斯康星大学麦迪逊分校植物学系的科学家Levitis心中有一个主要的嫌疑人:减数分裂,有机体用来产生精子和卵子进行有性生殖。他将减数分裂描述为一种错综复杂的细胞系舞蹈,一种混合​​染色体来重组基因的舞蹈。这种重新安排有助于创造与父母不同的后代,后代可能更适合在不断变化的世界中生存。

永利网站,但是,减数分裂也是细胞经历的最复杂的过程之一,并且随着染色体的纠缠和解开,很多都会出错。Levitis认为这种复杂性可能会导致产生健康后代的问题。

在“皇家学会学报B”上发表的一项新研究中,Levitis和他的合作者报告说,减数分裂会对后代的生存能力造成严重影响。而不只是为了人类。从壁虎到大蒜和仙人掌到蟑螂的生物付出代价进行有性生殖。

这项工作为妊娠丢失背后的基本生物学原因提供了更深层次的背景,并表明有性生殖的优势必须克服减数分裂所造成的严重限制。

“众所周知,对于人类而言,妊娠丢失的主要原因是减数分裂引起的染色体异常,”威斯康星大学麦迪逊分校植物学教授,该研究的另一位作者安妮普林格尔说。“但完全不清楚的是减数分裂是否是不仅在人类中,而且在任何地方发生的不可靠性的主要原因。”

为了回答这个问题,Levitis比较了三种不同生殖方式产生的后代的生存能力。有性繁殖,两个参与者做出遗传贡献,总是需要减数分裂。另一方面,无性繁殖

  • 后代是其父母的克隆 - 通常使用更简单的有丝分裂,相对容易的细胞克隆,不需要遗传重组。当无性繁殖确实使用减数分裂时,它甚至比性别更复杂。

在这种三方比较中,Levitis发现更复杂的繁殖导致后代存活率降低。例如,使用减数分裂的无性蜥蜴的生存能力低于也使用减数分裂的性蜥蜴,因为无性减数分裂更为复杂。然而,使用更简单的有丝分裂的生物,如棕榈树和豆娘,产生了更健康的后代。

这种模式在44种中的42种中都是正确的。“如果你得到的结果在如此广泛的生物体中是一致的,那就是可疑的,”Levitis说。但即使经过第二次检查,数据也会被检出。关于减数分裂的事情,看似它的复杂性,杀死了后代。

Levitis说:“如果你正在制作你的理货单,性别的所有优点和缺点,性行为需要这种致命过程的事实显然是一个劣势。”

关于性别的演变,Levitis的研究结果表明,通过减数分裂的优势必须足够大,以平衡该记录表。在性行为中,两个父母之间的基因重组可能提供比以前认为更多的优势。

Levitis说,另一个要点是,虽然人们很容易认为自然选择可以解决所有问题 - 而且我们可能希望这样做,例如怀孕率高的问题 - 有时它会遇到基本的限制。减数分裂似乎是那些不可逾越的障碍之一。

然而,真正独特的权衡,具有新颖的基因组合以面对充满挑战的世界的后代必定是值得的。

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