奇怪的海洋动物如何在其寿命中产生无限卵和精子的遗传秘诀

piwi1阳性精子寄生虫表现为黄色;细胞核在绿松石中。可以在这些克隆动物中可视化生殖细胞诱导和所有配子阶段。

国家人类基因组研究所支持的氢剖视察研究所可以为人类生殖条件提供线索。

鲜为人知的海洋住宅生物，最常见的生物在死亡的隐士螃蟹壳中可能听起来像一个不太可能的研究人员的学习主题，但这种动物具有罕­见的能力 - 它可以使鸡蛋和精子成为其寿命的持续时间。这种叫做氢剖蛋白的动物是这样做的，因为它产生胚芽细胞，这是鸡蛋和精子的前体，在整个生命中都是不间断的。研究这种独特的能力可以深入了解人类生殖系统的发展和人类生殖的病情和疾病的形成。

“通过测序和研究更容易在实验室更容易操纵的生物体的基因组，我们已经能够挑逗对生物学底层的生物细胞命运决定的重要见解 - 这可能最终帮助我们更好地了解生殖障碍的过程在人类中，“Andy Baxevanis博士，国家人类基因组研究所（NHGRI）计算基因组学单位和本文共同作者。NHGRI是国家健康研究院的一部分。

piwi1阳性卵母细胞以黄色显示;细胞核在绿松石中。可以在这些克隆动物中可视化生殖细胞诱导和所有配子阶段。

在研究中发表的一项研究中，佛罗里达大学的爱尔兰国立大学，戈尔韦国家大学，戈尔韦，戈尔韦国立大学和海洋生物科学惠特尼实验室的合作据报道，在氢剖毒性的成人干细胞中激活基因TFAP2将这些细胞转化为可以无休止地重复的循环中的生殖细胞。

相比之下，人类和大多数其他哺乳动物在其寿命中只产生了一次特定的生殖细胞。因此，对于这些物种，可以在很长一段时间内形成来自预定数量的生殖细胞的卵和精子，但它们的量受到限制。一支国际研究人员一直在研究水芹酸酐的基因组，了解这种特殊的生殖能力如何。

氢剖腹症生活在殖民地，与水母和珊瑚密切相关。虽然肼酸与人类生理上的含量异常，但其基因组含有令人惊讶的大量基因，就像人类疾病基因一样，使其成为研究与人类生物学和健康有关的问题的有用动物模型。

氢乳酰胺菌落具有饲养息肉和性息肉作为其解剖学的一部分。专业的性息肉产生鸡蛋和精子，使它们在功能上类似于人类人类的性腺。

水芹酸盐与大多数动物的生殖细胞形成的定时。

在人类胚胎发育期间，一小池群最终将成为配子的胚胎，以及人类在生命期间产生的所有精子或鸡蛋是那些原始的少数生殖细胞的后代。由于任何原因导致无菌导致这些生殖细胞的丧失，因为人类没有能够补充其原始的生殖细胞库。

在一个单独的研究中，惠特尼实验室的Nhgri博士Baxevanis博士和惠特尼实验室的克里斯汀施蒂尔博士已经完成了氢剖宫产基因组的第一次排序。在这项研究中，研究人员使用这些信息来审查有机体的基因组，以便为​​为什么我们最遥远的动物亲属和我们自己之间存在如此明显的生殖能力差异。

“拥有这种高质量的全基因组序列数据，使我们能够快速缩小搜索特定基因或基因，告诉氢化物蛋白的干细胞成为生殖细胞，”Baxevanis博士说。

研究人员将基因的行为进行了氢乳酰胺的喂养和性结构。他们发现，TFAP2基因在性息肉中比在男性和女性中的饲养息肉中更活跃。这是基因在产生生殖细胞时可能重要的线索。

科学家接下来证实了TFAP2确实是控制永久生殖细胞生产过程的开关。研究人员使用了CRISPR-CAS9基因编辑技术从氢剖蛋白去除TFAP2，并测量结果对生殖细胞产生的影响。他们发现从氢乳酰胺中移除TFAP2阻止生殖细胞的成型，螺杆螺栓施用TFAP2控制过程。

研究人员还想知道TFAP2是否会影响特异性细胞转化生殖细胞。他们的分析表明，TFAP2仅导致肼酸中的成人干细胞变成生殖细胞。

有趣的是，TFAP2基因还调节人类的生殖细胞产生，除了其参与无数其他过程。然而，在人类中，生殖细胞早期从发育早期与非生殖细胞分离。尽管肼酸和人类之间存在着巨大的进化距离，但都共享一种将干细胞变成生殖细胞的关键基因。

参考：“转录因子AP2控制患有Cnidarian胚胎感应”由Timothy Q. Dubuc，Christine E. Schnitzler，Eleni Chrysostomou，Emma T. McMahon，Febrimahon，詹姆斯M. Gahan，塔拉Buggie，Sebastian G.Gornik，Shirley Hanley，Sofia N. Barreira，Paul Gonzalez，Andreas D. Baxevanis和Uri Frank，2012年2月14日，Science.Doi：
10.1126 / science.aay6782.

本文介绍了一个基本的研究发现。基础研究增加了我们对人类行为和生物学的理解，这是促进预防，诊断和治疗疾病的新的和更好的方法。科学是一种不可预测和增量的过程 - 每种研究都会在过去的发现上建立，通常以意想不到的方式。没有基础基础研究的知识，最具临床进步是不可能的。

全国人类基因组研究所（NHGRI）是核心和人类服务部机构的27个机构和中心之一。NHGRI部门的历史研究，发展和实施技术，了解，诊断和治疗基因组和遗传疾病。