Учені знайшли "ген безпліддя"

Японські вчені з університетів Кумамото та Кіото виявили ген, який стимулює процеси зменшення поділу клітин. Після нейтралізації цього гена гризуни, незалежно від статі, ставали безплідними.

Переважна більшість клітинних структур в організмі здатні до розмноження шляхом непрямого поділу, так званого процесу мітозу. Це безперервний цикл, який відбувається з подвоєнням генетичної інформації. Клітина ділиться на дві, створюючи еквівалентні копії. Що стосується статевих клітин, зокрема сперматозоїдів та яйцеклітин, то вони утворюються шляхом особливої форми редукційного поділу, яка називається мейозом. Цей поділ відбувається в гонадах.

Початок мейозу нічим не примітний, оскільки він протікає як звичайний мітоз. Однак незабаром процес трансформується, створюючи чотири генетично різні ембріональні структури, які мають 50% генетичного матеріалу первинної клітини. Які механізми беруть участь у цій трансформації? Це питання давно цікавить вчених, оскільки воно пов'язане з багатьма медичними проблемами, пов'язаними з репродуктивною сферою.

У своєму експерименті вчені використовували мас-спектрометричний аналіз, який дозволив їм ідентифікувати специфічний ген, мейозин, який діє як перемикач. Мейозин має унікальну здатність «вмикатися» лише в певний момент — безпосередньо перед початком процесу мейозу в гонадах. Експериментально вченим вдалося виявити, що після «вимкнення» мейозину тварини ставали стерильними.

Подальше дослідження гонад як самців, так і самок гризунів показало, що цей ген тісно пов'язаний з активацією мейозу. Його функція була схожа на «тумблера», оскільки він одночасно активував величезну кількість генів, що утворювали статеві клітини.

Дослідники вважають, що результати експерименту дуже важливі для подальшого розвитку репродуктивної науки.

«Ми були дуже здивовані, коли виявили таку велику кількість генів з невідомою функціональною орієнтацією. Ці гени перебувають у стані спокою, але дуже важливі для процесу розмноження», – каже співавтор дослідницької роботи, представник Інституту молекулярної ембріології та генетики Кумамотоського університету, доктор Ішіґуро. «Залишається лише сподіватися, що визначення властивостей таких генів допоможе нам зрозуміти механізми, що беруть участь у формуванні ембріонів. І якщо нам вдасться встановити контроль над мейозом, це буде величезним успіхом як для репродуктивної науки, так і для сільського господарства та відтворення видів тваринного світу, що знаходяться під загрозою зникнення».

Деталі дослідження описані в науковому журналі Developmental Cell