斯托瓦斯醫學研究所(Stowers Institute for Medical Research)的最新研究指出,海葵(sea anemone)這種看似簡單的海洋生物,擁有許多與人類相同的蛋白質(由氨基酸殘基鏈組成的生物分子),用於產生生殖細胞,也就是配子(gametes,在受精過程中結合的細胞,如卵子和精子)。這項發表於《科學進展》(Science Advances)期刊的突破性發現,為科學界理解人類生育的關鍵過程「減數分裂」(meiosis,細胞分裂的一種,目的在於將染色體數量減半以產生生殖細胞)提供了新的研究模式。

研究顯示,海葵(Nematostella vectensis)體內存在十種人類用於配對和排列減數分裂染色體(真核細胞內含遺傳物質的結構)的蛋白質中的八種。這些蛋白質在減數分裂過程中形成一種稱為聯會複合體(synaptonemal complex)的梯狀結構,其外觀與脊椎動物的相似,然而功能卻可能有所差異。斯托瓦斯醫學研究所研究員 Matt Gibson 博士強調,這項發現顯示蛋白質和蛋白質複合體即使外觀相似,功能仍可能不同。

研究人員特別指出,Nematostella vectensis 體內 sycp1 和 syce2 這兩種蛋白質的突變,會導致雌性不育,但雄性卻能保持生育能力。進一步分析發現,syce2 蛋白質的缺失會特別破壞雌性體內配對染色體的穩定性。這說明聯會複合體蛋白質的結構功能在演化過程中有所改變。 Matt Gibson 博士與研究員 Stefanie Williams 博士皆認為,這項工作證實 Nematostella vectensis 是深入研究減數分裂過程的良好實驗系統。

此外,Nematostella vectensis 這種海葵透明的特點,以及牠有八個生殖腺,使得研究人員能夠直接在活體中觀察減數分裂的過程。這種即時影像技術的潛力,有望揭示在哺乳動物中難以觀察到的細胞層級生物學現象,進而對人類生育機制帶來更深刻的理解。

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