人類自然產生的奇美拉(chimera,又譯「嵌合體」)事件是怎麼回事?又如何影響到子女的 DNA? | 知乎問答精選

 

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人類自然產生的奇美拉(chimera,又譯「嵌合體」)事件是怎麼回事?又如何影響到子女的 DNA?

2018年09月25日 知乎問答精選 暫無評論 閱讀 4 ℃ 次

美國發生過這樣的案例,在DNA的檢測中發現,生母和親生子女之間的DNA不匹配(三個兒子,其中兩個不匹配),原因是因為生母在母體中孕育的時候,胚胎顯示為一對兒雙胞胎,可是胚胎在成長的過程中,雙胞胎變成了單個胚胎,因此導致這個「奇美拉式的母親」生下的孩子,遺傳了他人的DNA。

到這裡就開始讓人迷惑了:

  • 究竟是因此誕下的嬰兒身上同時具有胚胎中兩個人的DNA?還是孕育過程中一個人的DNA「吃掉」了另一個人的DNA?兩個胚胎是如何變成一個的?
  • 既然DNA檢測發現母子不匹配,說明這個母親身上是有自己的DNA的?那麼這樣的母親生下的孩子,為什麼會未遺傳這個母親的DNA,而是遺傳了那個未出世的姨媽的DNA呢?

具體案件請見鏈接:en.wikipedia.org/wiki

奇美拉的解釋請見:en.wikipedia.org/wiki

補充一篇@悅涵 提供的文章:39.net/baby

似乎說明這個母親身上同時攜帶部分的他人的DNA。

再補充一篇@尚曉蕾 的博文:underland.blogbus.com/logs

也是講了這個案例。

【talich的回答(12票)】:

一個受精卵可以分裂成兩個同卵雙胞胎,兩個受精卵也可以並成一個。

並得早了,細胞還基本未分化,整個發育過程不受影響,來自不同受精卵的細胞根據其位置和相應化學信號分化成身體的不同部分。比如,有一個分成了負責生育的 germline 細胞,另一個是與生育無關的 somatic 細胞,各部分細胞有自己的一套 DNA。

並得晚了,就可能是連體嬰兒,共享部分器官。

當然,很多時候可能就是流產。

至於 DNA 匹配,這不是個「是/否」關係,而是匹配程度的問題。

但是,母體細胞雖然有兩套 DNA,它們並不是完全不同,而是異卵雙胞胎姐妹的關係。

所以如果母親的 DNA 是從卵巢這樣的地方取的,與孩子的 DNA 就會呈母子關係的匹配,如果是從擁有另一套 DNA 的組織取,就會呈隔代關係,簡單說就是不匹配了。

這個其實 wiki 鏈接裡說得很清楚了。

【黃潮列的回答(8票)】:

Whole-body chimerism?( 另有一個叫法 tetragametic chimerism,從描述上來看指的是同一種 )產生的原因是異卵雙胞胎在發育的早期階段融合成了一個單獨的個體,這樣的嵌合體含有由遺傳上完全不同的受精產物起源而來的兩組或更多組的細胞。另有一種可能性是兩個精細胞分別使一個卵子和一個極體 (polar body,卵細胞發育過程中的分裂產物)受精,然後一起融合成為一個單獨的胚胎。事實上第二種解釋被更多地接受,而且從遺傳上來說,這樣形成的胚胎也就相當於是異卵雙胞胎互相融合而成。一般這種嵌合會因為「雌雄同體」,眼睛顏色不同或者一塊區域的皮膚顏色與其它的顯著差異等而被發現。

那個腎移植的案例裡這位婦女就是一種比較特殊的tetragametic chimerism,能生育的XX/XX且在血液中並沒有發現嵌合的證據。她的情況可能是兩個各自受精的XX在發育早期融合在了一起。各個Cell lines (細胞株?細胞系?忘了怎麼說)在不同的組織中分佈不同,但在血液中似乎只由單一的cell line分化而來,也就是說這位婦女雖然「攜帶」了這種單體,卻沒有在自己的血液中「表現」出來。所以從這位婦女的孩子的血液中不能找到與母親血液匹配的單體類型,卻找到了與外公外婆匹配的。對這種血液中單一cell line的其中一種解釋是某種自然選擇上的優勢,也就是這些嵌合體動物即使在出生時血液中有兩種red-cell lines,另一種也會逐漸消失。

生物體內自然形成的whole-body chimerism 究竟是什麼機理還都只有猜測。目前認為在體外受精和受精卵的植入過程中容易造成受精卵的融合。所以說現在越來越多被使用的輔助生育手段會促進這種融合的發生。另外一個胚胎」吃掉「了另一個胚胎的事情的確是存在,但似乎不是嵌合體發生的原因,因為融合早在胚胎還是幾個細胞的時候就已經發生了。

Blood chimeras 在牛身上是很常見的,因為通常是融合的胎盤,血管之間有很多連接 (anastomoses),血液便可交換。這種現象在異卵雙胞胎身上非常少見,但也是有。這些人一般不會表現出不正常的性徵,而且在對組織的檢查過程中也沒發現有混合的跡象。異己的血細胞如果不是通過胎盤內血管連接,就是經由胎盤而獲得,也確實有發現淋巴細胞能通過胎盤來傳輸的。

我不是這方面專家,說得不準確的地方還請大家指出。

如果樓主有興趣可以閱讀:

Pathology of the Human Placenta, chapter multiple pregnancies

腎移植案例的實驗分析:nejm.org/doi/full

【梁海的回答(8票)】:

這位嵌合體(chimera)母親的身體(A+B)是由異卵雙胞胎的兩個胚胎(A 和 B)合併而成的,所以她的身體是由攜帶兩種遺傳物質(A 與 B)的細胞混合而成的。儘管 A 和 B 是姐妹關係,但一對父母的性細胞結合之後能組合出很不一樣的後代(A、B、C……)。

嵌合體母親的女兒(A×a)的遺傳物質來自於嵌合體母親卵巢(或至少這一枚卵子)帶有的遺傳物質(A)和父親的遺傳物質(a)。而做親子鑒定時取到的嵌合體母親的遺傳物質恰好來自其身體的另一部分(B——如果取的是血樣,那說明造血干細胞是 B 發育而來的),所以親子鑒定結果不匹配(B 當然和 A×a 不匹配)。

而普通的親子關係中,母親(M)與父親(m)的遺傳物質結合為孩子(M×m),孩子的一半遺傳物質是母親(M)的一半,孩子的另一半遺傳物質是父親(m)的一半。這樣,遺傳關係就比較好確定(M 或 m 都可以和 M×m 匹配)。

要注意的是,母親(M)和父親(m)遺傳物質的結合結果是多種多樣的,隨機性很大,有點類似從兩個班級裡各抽半個班的人組成新班級(孩子)。所以同樣都是 M×m,實際遺傳信息會很不一樣(所以說「一對父母的性細胞結合之後能組合出很不一樣的後代」)。

【負二的回答(2票)】:

關於提問者的第一個疑惑:是孕育過程中一個人的「吃掉」了另一個人。

關於提問者的第二個疑惑:母親卵巢產生的卵子,只能含有一種DNA,不是她的就是姨媽的——這次受孕不湊巧是姨媽的。

關於提問者的第三個疑惑:母親的DNA就來自於母親唄。

【悅涵的回答(1票)】:

這篇文章也許有所幫助?39.net/baby

【外星菜鳥的回答(0票)】:

用樸素的語言解釋如下:

嵌合體就是組成個體細胞是多源的(當年學遺傳也被超複雜的解說給弄暈過),可能性很多,最常見的其實就是先天癡呆(唐氏綜合征,21-三體綜合征),可能由正常的體細胞和三條21染色體的細胞組成個體。

另外性別畸形也常是嵌合體,染色體為XXY,XXX,XYY和XX,XY的細胞組成個體。有的蝴蝶兩邊翅膀不一樣,就是嵌合體,左邊雌性右邊雄性這樣。

異卵受精也就形成了兩個不同的的受精卵,要是他們一起形成同一個個體,就如樓主所說的,個體的一些細胞是來源於一號受精卵,有的是來源二號受精卵

【戴威的回答(0票)】:

第一個問題,使我想起了史蒂芬·金的《黑暗的另一半》。裡面就提到雙胞胎中的一個把另外一個吸收的現象,起初我覺得不可思議,後來查資料才發現確有其事。有的時候,這種吸收並不完全,會在存活體內某處留下一些組織,比如一個眼睛、一個手什麼的。。。

【芮濤的回答(0票)】:

有點不能理解:即便是遺傳了「未出生的雙胞胎姐妹」身上的DNA,但其實可以理解為某種變相的「祖孫」關係。如果確保雙胞胎的遺傳信息是來自單一的父母親,那這樣沒有第三方的DNA出現。為什麼還會造成DNA不同呢?!DNA變異?!還是因為藥物或者激素刺激?!

此間,最重要的幾個問題並沒有說清楚:是什麼原因造成兩個胚胎變成一個?兩個胚胎是否來自同一父母親?!

標籤:-生物學 -talich -基因 -遺傳學 -DNA -生物科學


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