Шотландские ученые узнали секрет генетического бессмертия

Ученые Эдинбургского университета в Шотландии выяснили детали неуловимого процесса, который защищает развивающиеся сперматозоиды от повреждения у растущих эмбрионов.

Он проливает свет на то, как генетическая информация передается из поколения в поколение без перерыва, сообщает журнал Nature, который цитирует Phys.org.

Так, в ходе исследования был выявлен белок SPOCD1, который играет ключевую роль в защите ранних стадий развития сперматозоидов, известных как половые клетки, от повреждения у развивающегося эмбриона.

Во время своего развития зародышевые клетки подвергаются процессу перепрограммирования, который делает их уязвимыми для генов-изгоев, известных как прыгающие гены, которые могут повредить их ДНК и привести к бесплодию.

"Перепрограммирование необходимо для правильного развития зародышевых клеток у эмбрионов, но делает их временно уязвимыми по отношению к подмножеству их собственных генов, известных как прыгающие гены, которые угрожают генетическому хаосу", - объясняет ведущий автор исследования, профессор Донал О'Карролл в университете Эдинбурга.

Уклонение от такого повреждения позволяет зародышевым клеткам стать пулом самообновляющихся клеток, которые производят здоровую сперму на протяжении всей взрослой жизни.

Зародышевые клетки являются жизненно важной связью между поколениями, но им нужны уникальные стратегии для защиты генетической информации, которую они несут, поэтому она может быть успешно передана от родителей к их потомству.

Команда, возглавляемая исследователями Эдинбургского университета, изучала развитие зародышевых клеток у эмбрионов мыши, чтобы понять биологический путь, который защищает их от прыгающих генов. Это исследование впервые выявило роль белка SPOCD1, который помогает привлекать защитные химические метки, известные как метилирование ДНК, для отключения прыжковых генов.

"Идентификация SPOCD1, наконец, открывает двери для дальнейшего исследования, которое даст более глубокое понимание этого неуловимого процесса и мужской фертильности", - говорит О'Карролл.

Тесты на мышах-самцах показали, что потеря этого белка приводит к бесплодию, потому что процесс метилирования ДНК происходит неправильно, что позволяет прыгающим генам повредить ДНК развивающихся сперматозоидов. Прыгающие гены составляют более половины нашей ДНК и перемещаются по геному, контролируя, как наши гены используются. Но их деятельность должна быть тщательно отрегулирована, чтобы избежать нанесения ущерба.

"Наши результаты дают первое механистическое понимание процесса, который является фундаментальным для развития сперматозоидов и их генетической целостности", - говорит О'Карролл.

Полученные данные не только объясняют недостающую часть головоломки, которая позволяет развивающейся сперме избежать ранней смерти, но также могут дать представление об определенных формах бесплодия.

Наши стандарты: Редакционная политика сайта Главред