Science：改写教科书！Science首次总括，关于“受精卵”的这一认知，我们错了

【三幅1】Artistic 3D rendering of the dual spindle in the mammalian zygote.IMAGE: Cartasiova, Hoissan, Reichmann, Ellenberg/EMBL长期以来，科学家们视为，在胚胎的第一次减数分裂时，是一个减数分裂（spindle）全由将线粒体复合到2个细胞之前。然而，EMBL的科学家们现在却断定，实际上有2个减数分裂参与了线粒体复合过程：每一套个体线粒体各别一个对应的减数分裂。何为减数分裂？它由被称为细胞质（microtubules）的细的、管状核糖体组变成。在基质有性生殖之后，细胞质都会动态繁殖，并自我组织变成一个环绕线粒体的有源减数分裂（bi-polar spindle）。细胞质纤维朝著线粒体繁殖，并与之相邻，为将线粒体复合到子细胞做准备好。改写认知【三幅2】在一时期哺乳类胚胎之前，胚胎之前双减数分裂的形变成使个体基因组保持稳定复合（三幅片举例来说：Science）通常情况下，每个细胞只有1个有源减数分裂，然而，并作“Dual-spindle formation in zygotes keeps parental genomes apart in early mammalian embryos”的这项研究者表明，在胚胎第一次减数分裂之后，有2个有源减数分裂造出现：一个全由复合来自妻子的线粒体，一个全由复合来自父亲的线粒体。这这样一来，来自每个个体（父亲和妻子）的原核在第一次分裂时是分开的（唯下面右侧建模）。【三幅3】令人意外的是，在肠道之前，胚胎第一次分裂之后，来自雄性和雌性（**和**）的线粒体在各不相同的减数分裂上被分开。这增加了形变成多核细胞的不太可能性。（哺乳类的第一次有性生殖 | 三幅片举例来说：Science）领导该研究者的Jan Ellenberg说：“此前，我们早已知道，在像昆虫这样的非常简单生物之前有双减数分裂的形变成，但我们从来没有想过在像肠道这样的哺乳类身上也都会发生这种情况。这一断定是一个庞大的开心。”【三幅4】肠道胚胎的免疫荧光染色（左三幅）结果显示，有2个有性生殖减数分裂（粉红色）平行排列。右三幅结果显示了细胞质组织之前心（洋红色）、细胞质与线粒体混合的位点（灰色）以及线粒体（蓝色）。最初技术突破事实上，为了弄清在胚胎发育一时期个体线粒体是如何混合和复合的，科学家们必须在并不高的紧致和等待时间分辨率下对胚胎展开变高分辨率。而如果没有由Ellenberg及专著共同所写Lars Hufnagel团队开发造出的最初显微镜最初技术LSMT（light-sheet microscopy technology），EMBL的研究者团队是不不太可能获得这一断定的。该最初技术必须对胚胎发育的一时期先决条件展开实时、3D变高分辨率。之所以此前的最初技术不行，是因为在发育的一时期先决条件，胚胎对照射并不引人注意，都会被传统的光学显微镜新方法摧毁。LSMT的高速和紧致精度（high speed and spatial precision）尽量减少了胚胎接触的光量，从而使得详细分析这些此前隐藏的过程变成为了不太可能。极其重要每个人的生命都是从**受精开始的。科学家们视为，双减数分裂的形变成不太可能部分解释了为什么哺乳类在一时期发育先决条件（胚胎最初的几次减数分裂之前）都会有并不高的比特率。如三幅3（红框标示一处）所示，如果减数分裂的两者之间没有也就是说和融合，那么，胚胎的遗传物质不太才都会被拉向3个或4个方向，而不是2个。而这种错误都会造变成了拥有多个真核细胞的细胞产生，从而重启胚胎发育。Ellenberg视为，双减数分裂发放了一种此前未知的机制。接下来，并不重要的一步实习是，调查双减数分裂否在全人类之前发挥了相同的关键作用。因为，这将为研究者如何有所改善全人类不育化疗发放并不有价值的信息。原始造出一处：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