2023 Autor: Bailey Leapman | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-05-20 22:44
Ajakirjas Nature (neljapäev, 27. oktoober 2005) avaldatud uute uurimuste kohaselt on teadlased kindlaks teinud geeni, mis vastutab uue elu loomise esimese olulise sammu kontrollimise eest.
Geen, tuntud kui HIRA, juhib varaseid protsesse, mis toimuvad pärast sperma sisenemist munarakku, andes sellele üliolulise rolli loomade sugulise paljunemise kõige olulisemas protsessis.
Selle geeni puudumine või mutatsioon ema (ema) genoomis selgitab, miks munarakud ei suuda toota tsügooti ehk varajast embrüot, vaatamata „tervete” spermatosoidide olemasolule.
Kuigi teadlased kasutavad soo geneetiliste põhiprotsesside avastamiseks äädikakärbest Drosophila melanogaster, esinevad samad geneetilised protsessid kõigil sugulisel teel paljunevatel loomadel, sealhulgas inimestel.
„Kõik seksuaalselt paljunevad loomad tantsivad sama tüüpi DNA-d, kui ema munaraku DNA ja isa seemneraku DNA esimest korda kohtuvad,” ütles dr Tim Karr Bathi ülikoolist (Ühendkuningriik).), kes tegi projekti kallal tihedat koostööd dr Benjamin Loppini ja Pierre Couble'iga Centre de Génétique Moléculaire et Cellulaire'ist (Prantsusmaa).
„Kui sperma siseneb munarakku, tuleb selles sisalduv DNA uuesti pakkida, et see saaks osaleda normaalsetes rakulistes tegevustes, sealhulgas ühineda ema DNA-ga esimeses geneetilise viljastamise toimingus.
„Üks geen, HIRA, hoolitseb selle ümberpakendamise protsessi eest, muutes selle uue elu taastekke esimeseks 15 minutiks oluliseks.”
Spermarakkude loomisel muundatakse molekul, mille ümber sperma DNA on mähitud (nimetatakse kromatiiniks), vahetades välja selles sisalduva „pakkematerjali” ehk histooni valkude tüübi.
Kui aga see jõuab munarakku, tuleb sperma DNA uuesti pakkida uue histooni valkude komplektiga, et sperma DNA saaks osaleda normaalses rakutegevuses. Tulemust nimetatakse isase pro-tuumaks.
Selle protsessi mõistmiseks kasutasid teadlased mutantset äädikakärbest, mida bioloogid tunnevad seesamimutandina ja mis nende teada ei moodusta õiget isast pro-tuuma.
Tõstes esile kromatiini ja jälgides muutusi, mida see viljastamisprotsessi erinevates etappides läbi teeb, leidsid teadlased, et seesamimutandi protuum on keritud tihedaks palliks, mis ei saanud suhelda oma naissoost kolleegiga. munaraku protuum.
See näitas, et seesami mutandi ümberpakendamise protsessis oli probleem.
Teadlased vaatasid seesami mutandi geneetilist ülesehitust ja tuvastasid HIRA geeni punktmutatsiooni, mis näitab, et HIRA on geen, mis vastutab sperma pro-tuuma kokkupaneku eest.
„See on üks olulisemaid protsesse, mis toimub sugulisel teel paljunevate loomade puhul,” ütles Dr Karr, kes töötab Bathi ülikooli bioloogia ja biokeemia osakonnas.
“Sperma DNA peab munarakku jõudes läbima täieliku transformatsiooni, et see saaks korralikult ühineda emase protuumaga ja moodustada uus geneetiliselt terviklik eluvorm.
“Väike mutatsioon HIRA geenis tähendab, et elu ei algagi.
„Üllatav alt vähe teame sperma DNA struktuurist ja geneetilistest protsessidest, mis on seotud paljunemise kõige olulisemate varajaste faasidega.”
Sperma DNA ümberpakendamiseks kasutatava histooni valgu spetsiifilise tüübi tõttu usuvad teadlased, et see protsess jätab jälje äsja moodustunud organismi genoomi.
See geneetiline marker võib olla kasulik viis jälgida geneetilist materjali, mille järglane pärib oma is alt või em alt.
Uurimist rahastasid Wolfson Royal Society Merit Award, National de la Recherche Scientifique'i keskus ja Prantsusmaa teadusministeerium.
