В новом исследовании, опубликованном в журнале PLOS Genetics, ученые утверждают, что генетический фактор помогает сперматозоидам превзойти своих конкурентов.
Конкуренция между сперматозоидами ожесточенная — все они хотят первыми добраться до яйцеклетки, чтобы оплодотворить ее. Результаты исследования на мышах показывают, что способность сперматозоидов к прогрессивному движению зависит от белка RAC1. Оптимальные количества активного белка улучшают конкурентоспособность отдельных сперматозоидов, в то время как аномальная активность может вызвать мужское бесплодие. Как выяснили ученые, существуют различия в конкурентоспособности отдельных сперматозоидов. У мышей сегмент ДНК нарушает стандартные правила генетического наследования и обеспечивает до 99% успеха сперматозоидам, содержащим его.
Авторы исследования описывают, как генетический фактор, называемый Т-гаплотип, способствует успешному оплодотворению сперматозоидов, несущих его.
Результаты исследования
Исследователи впервые экспериментально показали, что сперматозоиды с Т-гаплотипом более прогрессивны, т.е. движутся вперед быстрее, чем их конкуренты, и тем самым установили их преимущество в оплодотворении. Ученые проанализировали отдельные сперматозоиды и обнаружили, что большинство клеток, которые не продвинулись на своем пути, были генетически «нормальными», в то время как прямо движущиеся сперматозоиды в основном содержали Т-гаплотип.
Что наиболее важно, авторы исследования связали различия в подвижности с молекулой RAC1. Этот молекулярный переключатель передает сигналы извне клетки внутрь, активируя другие белки. Известно, что молекула участвует в направлении, например, лейкоцитов или раковых клеток к клеткам, излучающим химические сигналы. Новые данные предполагают, что RAC1 может также играть роль в направлении сперматозоидов к яйцеклетке. Конкурентоспособность отдельных сперматозоидов, по-видимому, зависит от оптимального уровня активного RAC1. Как пониженная, так и чрезмерная активность RAC1 мешает сперматозоидам эффективно двигаться вперед.
Сперматозоидам с Т-гаплотипом удается вывести из строя сперматозоиды без него. Как выяснили ученые, Т-гаплотип содержит определенные варианты генов, искажающие регуляторные сигналы. Эти искажающие факторы устанавливаются на ранней стадии сперматогенеза и распространяются на все сперматозоиды мышей, несущих Т-гаплотип. Эти факторы мешают поступательному движению. Только половина сперматозоидов с Т-гаплотипом производит дополнительный фактор, который обращает негативное влияние искажающих факторов. И этот защитный фактор не распространяется, но сохраняется в Т-сперматозоидах.
Авторы другого исследования утверждают, что стресс может иметь длительные последствия для спермы и будущего потомства.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
