名古屋大學研究生院的研究小組透過與北海道大學研究生院和京都大學研究生院的聯合研究,利用青鱂魚,在分子層面上闡明了卵子極性(異質性)的產生機制以及生殖細胞的性別。確定了,原來它們已經準備好成為雞蛋有一段時間了。
在卵子形成身體的過程中,細胞需要沿著前後、左右、上下的軸線(體軸)有序排列。在魚類和兩棲類中,前後軸源自於卵子的極性(異質性),這是精子所不具備的特性。另一方面,青鱂魚的性別是由Y染色體(XX/XY)的有無決定的,Y染色體從受精後第四天開始變成雄性。卵子和精子是由共同的祖細胞(生殖細胞)產生的,但在性別確定之前,生殖細胞可以成為卵子或精子。
研究團隊發現,當生殖細胞注定要成為卵子和精子時,微管分子的動力學會顯著改變。微管染色顯示生殖細胞內存在圓頂形中空微管結構(微管圓頂)。當生殖細胞分化為卵子時,這種微管圓頂會穩定維持,但當生殖細胞分化為精子時,微管圓頂就會消失。此外,微管穹頂為稱為 Balbianibodies 的細胞內結構提供了基礎,這是產生卵子極性所需的。
微管穹頂是卵子的獨特基礎,在生殖細胞被確定為雌性(卵子)或雄性(精子)之前就已經存在於生殖細胞中。這結果顯示了一個有趣的現象,即生殖細胞的初始性別是雌性,而雌性和雄性最初都準備產卵。同時,他們第一次能夠展示微管穹頂產生卵子極性的過程,可以追溯到早期發育。