Биологи выяснили, почему митохондрии сперматозоида не передаются потомству
У человека и многих других животных митохондрии — органеллы, которые служат «энергетическими станциями» клетки — наследуются только по материнской линии. Однако почему это происходит, ведь множество митохондрий есть «на борту» сперматозоида, резво плавающего именно за счет них? Авторы нового исследования показали, что ни один из них не имеет полноценного генома, который мог бы передаться по наследству.
Ученым давно известно, что после оплодотворения в зародыш попадают митохондрии только одного из родителей. Чаще всего «клеточные электростанции» наследуются от матери, хоть у некоторых животных (двустворчатые моллюски, овцы) в зародыш могут попасть митохондрии — а значит, и их собственный маленький геном — от отца.
Причины до недавнего времени были не вполне ясны. Биологи предполагали, что митохондриальная ДНК сперматозоидов быстро разрушается в зародыше за счет его иммунитета.
Теперь же авторы статьи для Nature Genetics выяснили, что это не так. Ученые показали, что хотя в сперматозоиде находятся 100 и более митохондрий, они все изначально лишены полноценного генома. Именно это и предотвращает его наследование.
К тому же в мужских половых клетках не оказалось специального белка, который необходим для нормальной работы митохондриальной ДНК — так называемого TFAM, митохондриального фактора транскрипции А.
Сложно сказать, зачем в процессе эволюции возник такой универсальный и строгий запрет на наследование митохондрий от отца. По словам авторов исследования, все дело в повреждениях генома, которые неизбежно возникают в интенсивно работающих митохондриях сперматозоида.
Действительно, ведь эта юркая клетка очень активно плавает, что требует много энергии. Ее обеспечивают те самые митохондрии в основании хвоста сперматозоида, которые от такой «работы на износ» производят множество свободных радикалов и повреждают свой геном.
Едва ли этот дополнительный груз мутаций поспособствует лучшей адаптации потомства. Поэтому эволюция оставила в живых тех животных, зародыши которых получают геном от «простаивающих» митохондрий яйцеклетки. Дело в том, что женская половая клетка живет главным образом за счет окружающих ее питающей клеток.
Значение новой работы не ограничивается общей и эволюционной биологией. Понимание того, как работает «обслуживающий» ДНК митохондрий белок TFAM в сперматозиодах, может помочь с лечением некоторых форм мужского бесплодия.
Ранее тот же коллектив ученых разработал митохондриальную заместительную терапию. Это метод, который позволяет женщинам с опасными мутациями в митохондриальной ДНК родить здорового ребенка. Для этого используется «пересадка» цитоплазмы (а значит, и митохондрий) от здоровой женщины-донора.
Telegram 
Дзен 
VK С помощью ускорителей ученые имитируют процессы, происходившие в первые мгновения жизни Вселенной. Так пытаются решить загадки наблюдаемой реальности: почему материи больше, чем антиматерии, состоят ли кварки из других частиц, как сохраняется барионное число. В этот раз анализ столкновений на коллайдере RHIC предоставил сильное свидетельство того, что барионное число переносится не кварками, а глюонной перемычкой внутри протонов.
Восьмилетнее исследование привело к выводу, противоречащему популярным стереотипам о вреде цифровых гаджетов для подрастающего поколения. Большое количество времени, проведенного перед экранами смартфонов, компьютеров или телевизоров в детстве, оказалось напрямую связано с более высокими когнитивными способностями в подростковом возрасте.
Археологи изучили одну из погребальных камер древнеегипетской гробницы и проследили, как менялась организация захоронений от XXV династии до птолемеевского периода. Исследователи пришли к выводу, что кажущийся беспорядок в гробнице на самом деле подчинялся определенной логике.
В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.
Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.
У любителей кофе выявили расхождение в уровнях тестостерона: одна форма этого гормона повышалась вместе с количеством выпитого, а другая, напротив, снижалась. Результат оказался особенно интересным на фоне изменений других показателей, связанных с обменом веществ и здоровьем сердца.
Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии