大多數(shù)生物組織中的大多數(shù)細(xì)胞是通過體細(xì)胞分裂(有絲分裂)增殖的。這是一個連續(xù)的周期，其中單個細(xì)胞加倍其遺傳信息(染色體)，并均等分裂，以創(chuàng)建兩個副本的原始細(xì)胞。相比之下，生殖細(xì)胞(*子和精子)是通過一種叫做減數(shù)分裂的細(xì)胞分裂產(chǎn)生的，這種分裂發(fā)生在性腺上。這一過程就像正常的有絲分裂一樣開始，但過了一段時間，就會產(chǎn)生四種不同基因的生殖細(xì)胞，它們的遺傳物質(zhì)只有原細(xì)胞的一半。導(dǎo)致這一轉(zhuǎn)變的機制一直是一個長期的研究問題，控制它是生殖醫(yī)學(xué)中一個重要但具有挑戰(zhàn)性的全球性問題。

最近，日本熊本大學(xué)的一組研究人員開始對減數(shù)分裂所涉及的蛋白質(zhì)進(jìn)行評估，以闡明減數(shù)分裂的發(fā)展。利用質(zhì)譜技術(shù)，該研究小組能夠識別出一個作為減數(shù)分裂開關(guān)的基因，并將其標(biāo)記為“Meiosin”(用于減數(shù)分裂引發(fā)劑)。Meiosin基因具有非常罕見的特性，只有在特定的時間才能激活--就在性腺減數(shù)分裂開始之前。在動物實驗中，研究人員發(fā)現(xiàn)，如果Meiosin基因被人為抑制，雄性和雌性小鼠都會不育。進(jìn)一步分析小鼠雄性和雌性性腺，說明該基因在減數(shù)分裂激活中起著重要作用。Meiosin基因作為一個控制塔，同時打開數(shù)百個基因進(jìn)行生殖細(xì)胞形成，似乎與不孕有關(guān)。該小組預(yù)計這一發(fā)現(xiàn)將是生殖醫(yī)學(xué)向前邁出的一大步。

在許多不孕癥的病因不明的情況下，這一發(fā)現(xiàn)潛在地揭示了一種新的病理學(xué)。盡管這些實驗是在動物模型上進(jìn)行的，但Meiosin基因仍然存在于人類身上。老年婦女*子的異常減數(shù)分裂可引起染色體異常，導(dǎo)致流產(chǎn)或唐氏綜合征。在懷孕年齡增加的社會中，這項研究開發(fā)的治療方法可以確保減數(shù)分裂質(zhì)量，減少這些并發(fā)癥的發(fā)生。

“我們的研究表明，Meiosin基因是啟動減數(shù)分裂的開關(guān)，減數(shù)分裂是一種特殊類型的細(xì)胞分裂，可以產(chǎn)生*子和精子，這包括在這個過程中啟動了數(shù)百個其他基因。然而，這些基因的功能還沒有被完全闡明，”熊本大學(xué)分子胚胎學(xué)和遺傳學(xué)研究所的副教授石三郎(Kei-Ichiro Ishiguro)說?！拔覀凅@訝地發(fā)現(xiàn)，在這項研究中，有這么多功能不明的基因處于休眠狀態(tài)。我們有很高的期望，隨著每一種基因的作用被發(fā)現(xiàn)，這些基因的形成過程將得到極大的澄清。如果最終能夠控制減數(shù)分裂，其好處將是深遠(yuǎn)的--對生殖醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，甚至對稀有物種的繁殖都有幫助。”