Ученые объяснили падение качества спермы
Американские ученые изучили молекулярные особенности формирования сперматозоидов и рассказали, как отклонения в нем могут быть связаны с мужским бесплодием.
В сперматозоидах — половина генетического материала, необходимого для зарождения новой человеческой жизни. Успех процесса зависит от того, вырабатывает ли организм правильно развитые сперматозоиды, что часто определяется их формой. Так, в процедуре ЭКО (экстракорпоральное оплодотворение) для оплодотворения яйцеклетки выбирают «самый красивый» сперматозоид правильной формы.
Оценить, как оптимальная форма сперматозоида влияет на его «работу», зачастую трудно из-за множества сопутствующих факторов. Вопросом занялась команда из Мичиганского университета (США). В исследовании, которое опубликовал журнал Nature Structural & Molecular Biology, ученые предложили возможную разгадку снижения способности спермы к оплодотворению.
У сперматозоидов есть уникальная особенность — для упаковки своего генетического материала они используют низкомолекулярные белки под названием протамины. У всех остальных клеток организма для этого служит другой вид белков — гистоны.
Протамины содержатся в ядрах сперматозоидов рыб, птиц и млекопитающих. У большинства млекопитающих вырабатывается несколько типов протаминов. В организме они должны поддерживаться в определенном соотношении — отклонения от него связаны с бесплодием.
На изучении ранее не учтенных особенностей протаминов, а также их значения для репродукции специалисты и сосредоточились. Они детально исследовали состав молекулярных последовательностей протаминов, чтобы понять, как вариации в белке влияют на его функцию.
Считается, что протамины обеспечивают более плотную упаковку хроматина (комплекса ДНК и белков) у сперматозоидов. Она нужна, чтобы защитить ДНК на пути клеток от мужского организма к женскому. Высокая плотность упаковки достигается за счет того, что протамины богаты аргинином — положительно заряженной аминокислотой, которая прочно связывается с отрицательно заряженными фосфатными группами ДНК.
Однако исследование показало, что протамины содержат еще и неаргининовые аминокислоты с неожиданными модификациями, которые химически меняют белки после их создания.
По словам научной сотрудницы лаборатории и соавтора исследования Линдси Мориц (Lindsay Moritz), наличие различных модификаций протаминов говорит о том, что они играют роль в упаковке хроматина сперматозоидов, а значит, влияют и на способность размножаться.
Используя мышей, ученые рассмотрели модификацию протамина, которая присутствует в зрелых сперматозоидах. Оказалось, попытка заменить ее на аминокислоту аланин, которая не модифицируется, снизила подвижность сперматозоидов, привела к появлению клеток неправильной формы и ухудшила способность к оплодотворению.
Специалисты планируют продолжить работу и детальнее изучить механизм упаковки в сперматозоидах, чтобы полностью воссоздать этот процесс в лаборатории. Такие исследования нужны потому, что на данный момент конкретные механизмы, делающие сперматозоиды непригодными для зачатия, неясны. А если врачи не знают, что именно делает мужскую сперму бесплодной, то им затруднительно и назначить лечение, и отбирать наиболее подходящие для ЭКО сперматозоиды.
Кроме того, как уже отмечал Naked Science, сегодня в мире идет процесс нарастающего падения качества семенной жидкости у людей. В наиболее развитых странах до 20% уже не могут самостоятельно (без ЭКО) зачать детей, и в будущем сходные (если не еще более высокие) показатели будут достигнуты по всему миру. Подобные условия делают изучение корней этих проблем чрезвычайно значимым с практической точки зрения.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые нашли убедительное свидетельство того, что Большое Магелланово Облако — одна из ближайших к нам галактик — впервые приближается к Млечному Пути. Это открытие меняет представления о будущем нашей Галактики — от орбит спутников до распределения окружающего газа.
Психопатия — пугающее расстройство личности, оно ассоциируется с безжалостностью, жестокостью, агрессией и насилием. Неудивительно, что самая большая концентрация выявленных психопатов наблюдается в тюрьмах, где каждый 25-й заключенный демонстрирует высокий уровень психопатии. Помимо социальных проблем, эта болезнь наносит обществу материальный ущерб, достигающий сотен миллиардов долларов в год.
Во времена Екатерины II один из немецких колонистов в России мутировал, из-за чего все его потомки получали раннюю болезнь Альцгеймера. Теперь среди них появился первый, кого она не тронула, — по мнению ученых, благодаря жаре, которой он должен был подвергаться на работе.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
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