Science：改写教科书！Science首次揭秘，关于“受精卵”的这一认知，我们歪了

【平面图1】Artistic 3D rendering of the dual spindle in the mammalian zygote.IMAGE: Cartasiova, Hoissan, Reichmann, Ellenberg/EMBL长期以来，地质学家们确信，在体细胞的第一次线粒体分裂时，是一个复合体（spindle）负责将突变除去到2个线粒体里。然而，EMBL的地质学家们现在却辨认出，实际上有2个复合体参与了突变除去每一次：每一套抚育突变各别一个对应的复合体。何为复合体？它由被特指动物细胞（microtubules）的细的、管状氨基酸组成。在动物线粒体有性生殖期间，动物细胞就会静态落叶，并自我一个组织成一个围绕突变的场效应复合体（bi-polar spindle）。动物细胞纤维朝向突变落叶，并与之相连，为将突变除去到子线粒体做准备。改写观念【平面图2】在最初灵长目体细胞里，生殖细胞里双复合体的转变成使抚育基因组保持稳定除去（平面特写来源：Science）通常但会，每个线粒体只有1个场效应复合体，然而，题为“Dual-spindle formation in zygotes keeps parental genomes apart in early mammalian embryos”的这项研究课题表明，在生殖细胞第一次线粒体分裂期间，有2个场效应复合体浮现：一个负责除去来自母亲的突变，一个负责除去来自父亲的突变。这意味着，来自每个抚育（父亲和母亲）的遗传信息在第一次分裂时是分离的（听闻下平面图右侧模型）。【平面图3】令人意外的是，在小鼠里，生殖细胞第一次分裂期间，来自雄性和雌性（生殖细胞和卵子）的突变在各不大致相同的复合体上被分离。这增加了转变成多核线粒体的某种程度。（灵长目的第一次有性生殖 | 平面特写来源：Science）领导该研究课题的Jan Ellenberg问道：“无论如何，我们已经知道，在像昆虫这样的简单生物里有双复合体的转变成，但我们两样没有想过在像小鼠这样的灵长目身上也就会再次发生这种持续性。这一辨认出是一个巨大的惊喜。”【平面图4】小鼠生殖细胞的免疫荧光染色（平面图例）显示，有2个有性生殖复合体（绿色）平行顺序排列。平面图例显示了动物细胞一个组织里心（洋红色）、动物细胞与突变混合的位点（白色）以及突变（红色）。电子技术突破事实上，为了弄清在脊椎动物最初抚育突变是如何混合和除去的，地质学家们必须在更为颇高的内部空间和等待时间分辨率下对生殖细胞进行核磁共振。而如果没有由Ellenberg及论文共同译者Lars Hufnagel一个团队开发出的原先显微镜电子技术LSMT（light-sheet microscopy technology），EMBL的研究课题一个团队是不可能获得这一辨认出的。该电子技术能够对脊椎动物的最初下一阶段进行实时、3D核磁共振。之所以无论如何的电子技术不行，是因为在发育的最初下一阶段，体细胞对光线更为敏感，就会被传统的反射镜显微镜方法破坏。LSMT的颇高速和内部空间精度（high speed and spatial precision）大大减少了体细胞接触的光量，从而使得概述这些无论如何隐藏的每一次成为了可能。深远影响每个人的生命都是从卵子受精开始的。地质学家们确信，双复合体的转变成可能大部分解释了为什么灵长目在最初发育下一阶段（体细胞最初的几次线粒体分裂里）就会有更为颇高的错误率。如平面图3（红框标有处）所示，如果复合体的两极没有对齐和融为一体，那么，生殖细胞的遗传物质可能就会被拉向3个或4个方向，而不是2个。而这种错误就会所致拥有多个线粒体核的线粒体产生，从而终止脊椎动物。Ellenberg确信，双复合体包括了一种无论如何不得而知的的系统。接下来，更为重要的一步工作是，核查双复合体是否在本能里发挥了大致相同的作用。因为，这将为研究课题如何增加本能生孩子治疗包括更为有价值的信息。原始出处：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