Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
05.02.2021
Мария Кривоченко
7 816

Сперматозоиды «отравили»‎ конкурентов, чтобы добраться до яйцеклетки

2.8

Способность сперматозоидов двигаться зависит от белка RAC1. Оптимальное количество активного белка повышает конкурентоспособность отдельных клеток, тогда как чрезмерная активность может вызвать мужское бесплодие.

Сперматозоид и яйцеклетка во время оплодотворения / ©Wikipedia
Сперматозоид и яйцеклетка во время оплодотворения / ©Wikipedia

Группа исследователей из Института молекулярной генетики Макса Планка в Берлине описала, как генетический фактор под названием «t-гаплотип» способствует успешному оплодотворению.

Ученые проанализировали отдельные гаметы и обнаружили, что большинство клеток, которые добиваются небольшого прогресса на пути к яйцеклетке, были генетически «нормальными». Тогда как прямо движущиеся сперматозоиды в основном содержали t-гаплотип. Благодаря ему гаметы двигаются вперед быстрее, чем «нормальные», и получают преимущество в оплодотворении.

Кроме того, выяснилось, что t-гаплотип содержит варианты генов, которые искажают регуляторные сигналы. Они формируются на ранней стадии сперматогенеза и распространяются на все гаметы самца. А также являются ядом, который мешает движению.

«Противоядие» вступает в действие после того, как набор хромосом распределяется между сперматозоидами во время созревания. Только половина клеток с t-гаплотипом способна обратить вспять негативное влияние искажающих факторов. И этот защитный фактор не распределяется, а сохраняется в t-сперматозоидах.

«Хитрость заключается в том, что t-гаплотип “отравляет” все сперматозоиды и в то же время вырабатывает противоядие, которое действует только на t-сперматозоиды и защищает их», — объяснил Бернхард Херрманн, автор работы, опубликованной в журнале PLOS Genetic.

Также различия в подвижности биологи связали с белком RAC1. Он участвует в направлении, например, белых кровяных телец или раковых клеток. Новые данные предполагают, что RAC1 может также играть роль в направлении сперматозоидов. «Конкурентоспособность отдельных клеток, по-видимому, зависит от оптимального уровня активности RAC1, а сниженная и чрезмерная активность — препятствует эффективному движению вперед», — рассказала Александра Амарал, автор исследования.

Когда ученые обработали смешанную популяцию сперматозоидов веществом, которое ингибирует RAC1, то заметили, что генетически «нормальные» гаметы теперь тоже были способны двигаться к яйцеклетке. Преимущество t-сперматозоидов исчезло: так биологи выяснили, что аберрантная активность RAC1 нарушает прогрессирующую подвижность.

Это также объясняет, почему самцы мышей с двумя копиями t-гаплотипа бесплодны. Они производят только клетки, несущие t-гаплотип, с более высоким уровень активности RAC1, чем у «нормальных» клеток.

«Наши данные подчеркивают тот факт, что сперматозоиды являются безжалостными конкурентами, — подытожил Херрманн. — Генетические различия могут дать отдельным сперматозоидам преимущество в гонке за жизнь, тем самым способствуя передаче определенных вариантов генов следующему поколению».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 10:10
Сергей Васильев

Биологи внесли в ДНК червей гены, кодирующие светочувствительные белки. Это позволило управлять ими при помощи света, заставляя двигаться на зеленый сигнал и останавливаться на красный.

5 часов назад
Анна Новиковская

Около пятой части атмосферы нашей планеты составляет кислород — важный газ, необходимый для существования сложных форм жизни. Ученые полагали, что основным и практически единственным его источником были живые организмы — фотосинтезирующие растения и бактерии. Но теперь, возможно, им придется пересмотреть свои взгляды.

5 часов назад
Василий Парфенов

В научно-популярной литературе за водородом закрепилась слава основы экономики будущего. Хотя в промышленности его активно используют едва ли не больше века. Он незаменим в нефтехимии, производстве удобрений и синтетического топлива, а также в энергетике. Но не в качестве энергоносителя — эту роль водороду пока только обещают. Naked Science рассказывает, насколько важное, хоть и не слишком заметное, место занимает в жизни каждого землянина легчайший газ и какое у него будущее.

26 ноября
Александра Медведева

Окаменелость крошечного морского червя, жившего 525 миллионов лет назад, разрешила вековой спор об эволюции мозга членистоногих. Исследование показало, что мозг первых членистоногих не был сегментирован, а нервная система головы и туловища эволюционировала независимо.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

1 ноября
Анна Новиковская

Когда мы представляем взаимодействие неандертальцев с нашими предками, первобытными людьми, то обычно думаем об агрессивных стычках и конкуренции на охоте. Однако теперь ученые выяснили, что два вида людей взаимодействовали на протяжении как минимум 200 тысяч лет — это слишком долгий срок для активных военных действий, но достаточный для постепенного «растворения» одного вида в другом.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: