老当益壮?宝刀不老?错!劝你当爹要趁年轻!
近年来随着社会的急速发展,经济水平提高的同时,年轻人的压力也越来越大,什么996,007更是不在话下,随之而来的就是晚婚晚育的浪潮。提到生育压力,大家一定最先想到的就是社会上的大龄女青年,高龄产妇在孕期确实会产生很多问题,但是我们广大男同志在生育时间上,就真的是高枕无忧了吗?男性年龄对后代又会产生什么样的影响呢?
近日,国外某杂志社发表一篇题为"Transcriptional and mutational signatures of the aging germline"的研究论文,研究发现与年轻雄性果蝇相比,年长雄性果蝇可能会给后代传递更多的新生基因突变,可能与年长果蝇在精子发生过程中清除突变的能力较差有关。
来自洛克菲勒大学的研究遗传学与基因组学的研究团队 将雄性果蝇作为实验对象, 将实验对象分为两组,分别为 年轻组和年长组 。研究者对两组果蝇 睾丸 的生殖细胞进行了 检测 ,同时对体细胞组织进行了基因组测序(DNA测序)。需要说明的是,体细胞是一个相对于生殖细胞的概念,体细胞的遗传信息不会像生殖细胞那样遗传给下一代。
研究者通过单细胞 RNA 测序推断基因组突变,然后将它们与基因组数据进行比较,将突变与它们发生的细胞类型相匹配。如果这种突变不存在于同一只果蝇体细胞的 DNA 中,则判定为这是一种 新生突变(de novo mutation)。
年老的果蝇在精子发生过程中 表现出突变修复过程受损
为了评估年轻组和年长组果蝇之间的突变负担,研究者比较了每种细胞类型中至少检测到一种突变的细胞比例。结果发现,在GSC/早期精原细胞中,与年轻组果蝇相比,年长组果蝇的突变细胞比例稍高,但在统计上十分相似,均约50%的GSC/早期精原细胞至少有一种新生突变。但在随后的细胞类型中分化明显, 年轻组果蝇晚期精子细胞只有8%发生突变,年长组果蝇晚期精子细胞40%发生突变!
图:年长组果蝇生殖细胞突变修复受损
结果发现,在年轻组和年长组果蝇中,晚期生殖细胞富集基因比GSC/早期精原细胞富集基因具有更高的dN/dS值,这一结果表明精母细胞和精子细胞是快速进化或正向选择的来源,突出了晚期精子发生在转录和功能创新中的重要性。出乎意料的是,在相似的细胞类型中,与年长组果蝇相比,年轻组果蝇细胞中富集基因dN/dS更高, 提示 年轻果蝇比年长果蝇具有更大的进化优势。
综上所述,该 研究为男性生殖细胞的转录和突变特征提供了新的见解 ,值得注意的是,该研究中的突变是针对转录本的检测,然而不同细胞间存在差异,后续可通过同时对单个细胞进行RNA-seq和全基因组测序排除该因素的影响,并且该研究结果在人类身上是否适用也值得进一步研究。