Ученые выяснили, почему митохондрии передаются только по материнской линии
Американским ученым удалось раскрыть механизм массовой гибели отцовских митохондрий после оплодотворения. Нарушение этих процессов ведет к массовой гибели эмбрионов.
Известно, что материнских генов детям передается больше, чем отцовских: помимо хромосом эмбрион получает из яйцеклетки и митохондрии вместе с их ДНК (мтДНК). Они передаются из поколения в поколение только по материнской линии. Имеются митохондрии и в сперматозоидах, обеспечивая их активность и подвижность энергией в форме молекул АТФ.
Дин Сюэ (Ding Xue) и его коллеги из Колорадского университета в Боулдере сумели выяснить судьбу, которая ждет отцовские митохондрии после оплодотворения. О работе ученые рассказывают в статье, опубликованной журналом Science.
Эксперименты проводились на половых клетках нематод Caenorhabditis elegans. После слияния сперматозоида с яйцеклеткой исследователи наблюдали скорый распад внутренних мембран отцовских митохондрий и их гибель. Однако главным оставался вопрос о том, как происходит такая выборочная элиминация и почему эти процессы не затрагивают митохондрии матери.
Авторы показали, что после оплодотворения в самих митохондриях сперматозоида активируется эндонуклеаза CPS-6, разрезающая мтДНК. Это фактически и запускает их гибель: в клетке активируются процессы аутофагии, ведущие к «разборке» старых и поврежденных органелл.
Ученые получили и исследовали ГМ-клетки C. elegans с «выключенным», нокаутированным геном cps-6. Обнаружилось, что отсутствие белка CPS-6 ведет либо к полной остановке процессов избирательного удаления отцовских митохондрий после оплодотворения, либо к заметному их замедлению. Смертность таких эмбрионов оказалась намного выше нормы.
