[生物通讯]加州大学旧金山分校的科学家利用一个人类基因修复了不育果蝇中阻止果蝇完成精子产生过程的一个关键步骤的缺陷。研究人员表示，这项发现推动了识别人类男性不孕基因的研究进展，为新男性避孕药的研制提供了一个可能的目标靶。

    在这篇发表在1月15日期《人类分子遗传学》（Human Molecular Genetics)上的果蝇研究中，研究人员将焦点集中到一个调控雄果蝇减数分裂的基因上，减数分裂是所有动物精子和卵子产生的一个关键步骤，包括人类。在果蝇中，缺失这个称为boule的基因会导致减数分裂终止，由此导致不孕。可以预想，当科学家将该基因的一个正常拷贝插入到果蝇基因组中，精子的减数分裂就会重新开始。然而，更引人注意的是，当研究人员将人类版的boule基因即BOULE插入到减数分裂缺陷的果蝇中时，果蝇精子的发育也重新开始了。

    加州大学旧金山分校的研究人员早先曾发现BOULE在人类中的存在，他们认为这是果蝇boule基因的远亲，因为这两个基因编码的蛋白序列以及基因表达的模式都相似。这项发现本身具有重要意义，因为它展示了一个可由小鼠追溯到果蝇，600百万年前进化出来的古老遗传世系。但科学家们对于BOULE的功能却一无所知。

    这次的新发现是首次证明一个人类生殖基因能够纠正果蝇的生殖缺陷，并强烈暗示人类基因BOULE也能调节人类精子发育过程中的减数分裂，研究人员说。这一点十分重要，因为约有30％的不孕男性都是在精子发育器却见减数分裂终止。

    “BOULE 这类减数分裂所必需的基因的发现可能具有重要的临床价值。”研究的第一作者、加州大学旧金山分校Renee A. Reijo Pera博士实验室的助理研究员、遗传学家Eugene Yujun Xu博士说。Xu博士是加州大学旧金山分校产科学、妇科与生殖科学、生理学以及泌尿学的助教，也是人类遗传学与癌症遗传学计划的成员之一。Pera博士也是本研究的高级作者。

   “我们已经打开了BOULE 分子通路的潘多拉匣子。现在我们必需进一步研究还有其它哪些保守基因调控着人类的减数分裂。”Xu说。

    研究人员希望，与男性和女性生殖发育有关的其它基因也是保守的，同样果蝇还能揭示导致不孕的其它原因。

    虽然研究人员最近对不孕男性的小型研究表明，BOULE 基因不常发生突变，但他们认为BOULE 执行功能所使用的分子通路中的其它基因可能也有调节减数分裂的作用，这些基因其中的一些发生突变时，就可能导致精子发育过程中的减数分裂终止。

    识别出一个这样的突变基因就会导致开发出辅助未成熟精细胞完成减数分裂从而克服不孕的新药。

    另一方面，人类的BOULE基因还被证明是男性避孕药的一个目标靶，Xu说。虽然成年男性的睾丸中携带有数百万个精子，但精子的供应必需通过新精子成熟的过程不断加以补充。Xu说，有可能开发出能够使睾丸中的BOULE基因失效从而阻断发育精子的减数分裂进程的药物。服用这种药物几个月－－这是睾丸中的成熟精子经历自然周期后走向死亡所需的时间，理论上应该能够抑制精子的进一步成熟。

    为证实他们关于BOULE的发现，研究人员正在改装一个小鼠模型来检查缺失小鼠版该基因的小鼠是否会导致发育精子的减数分裂终止。如果事实果真如此，他们将检查插入一个人类BOULE基因是否能够重新激活减数分裂。

    研究人员表示，BOULE在人类精子减数分裂中可能作用的发现尤其吸引人，因为这些发现表明，一个在人类古老祖先中进化出的基因不仅就遗传序列而言是保守的，而且功能也是保守的。这种保守性对于生殖基因而言是极不寻常的－－无论是在物种内还是物种间，因为生殖环境面临的竞争压力促使负责精子生产的基因不断发生变异。精子必需快速进化以变得更敏捷、更强壮、更“聪明”。

    Xu说，他们的研究发现的这个基因在精子发育中的作用是如此关键，以至于在过去的5亿多年中一直是保守的。

生物通编译自BIO.COM