外源中心体在哺乳动物胚胎发育中的遗传机制

摘要

中心体是一个非膜包被的半保留细胞器,由一对相互垂直的圆柱形中心粒及其周围大量的高电子密度的蛋白质——中心体基质(pericentriolar material,PCM)组成。在所有哺乳动物细胞中,中心体(centrosome)作为主要的微管组织中心(microtubule organizing centers,MTOCs),起到组装和稳定微管的关键功能。在大多数哺乳动物精子形成过程中,精子保留了近端中心粒,失去了大部分的中心体旁蛋白和远端中心粒,而在卵母细胞形成过程中两个中心粒被逐渐降解,主要的中心体旁蛋白被保留了下来,弥散于卵胞质中。受精后,在卵母细胞中精子中心粒被进一步降解,来源于卵母细胞和精子的中心体旁蛋白形成受精卵的MTOCs在胚胎分裂过程中行使功能。但在小鼠等啮齿类动物精子形成过程中,两个中心粒全部被降解,因此受精卵中的MTOCs主要由来源于卵母细胞中心体旁蛋白组成。在大多数哺乳动物核移植胚胎中,外源中心粒在胚胎1-细胞期即被降解,而是来源于供体细胞和受体卵母细胞的中心体旁蛋白形成重构胚的MTOCs指导纺锤体形成,中心粒是在囊胚期才从头合成的。在灵长类中,来源于精子的中心粒能与PCM一起组成典型的中心体在胚胎分裂过程中行使功能,但在其核移植胚胎中,体细胞中心体和去核卵母细胞中剩余的中心体旁蛋白不能有效的组装形成功能性中心体,这可能是灵长类哺乳动物体细胞克隆失败的一个关键原因。