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神奇!科学家发现头部较宽的精子更有可能“集体游动”

前瞻网    2021-10-05 16:50

 

产业

虽然所有的精子细胞都有一个共同的目标—寻找卵子并使其受精,但是它们依然是动物世界中最多样化的细胞之一。有些物种的精子只有一条尾巴,有些则没有尾巴或有多条尾巴。还有一些精子,它们的头部有“小钩”。究竟是什么原因导致了精子细胞的多样性,科学家们还没有弄清楚。

近日,马里兰大学的研究人员在使用机器学习时发现,头部较宽的精子更有可能聚集在一起并集体游动,这种罕见的行为有时可以帮助它们更快地到达卵子。

通常来说,精子是单独游动的,但是有些精子相互粘附并集体游动,直至靠近卵子。研究专家此前假设精子的形状决定精子是独立游泳者还是集体游泳者,但他们不知道哪些形状特征具有决定性作用。

为了找到答案,他们观察了六种密切相关的老鼠精子,有些老鼠的精子成群游动,有些老鼠的精子是单独游动的。研究人员使用细致而耗时的手动测量方法,然后使用自动化计算机系统测量了精子头部的长度和宽度。在验证计算机可以准确执行测量后,他们将来自所有六种小鼠的精子细胞的高分辨率图像输入计算机系统,然后要求它找到与精子游动行为最相关的形状特征。

马里兰大学生物学助理教授、研究作者Heidi Fisher说:“我们认为可能存在某种粘附机制将精子固定在一起,细胞越宽,粘附力就越大。我们想找到这种粘附机制,确定重要的形状特征是第一步。”

该研究团队将自动测量和机器学习的代码公布了出来,希望其他研究人员能够应用相同的方法来理解其他复杂细胞的行为。他们的研究成果发表在了《皇家学会会刊 B》上。

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责任编辑: 4150ZYN

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