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 Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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