31 января 2024

Свойства цитоплазматических капель сперматозоидов

Иллюстрация спермы

Исследователи из Университета штата Мичиган обнаружили, что цитоплазматические капли сперматозоидов имеют решающее значение для хранения белков, жизненно важных для фертильности, контролируемых системой транспортировки белков под влиянием гена SYPL1. Этот прорыв может иметь значительные последствия для исследований и контроля рождаемости.

Исследователи из Университета штата Мичиган разгадали загадку менее изученной структуры сперматозоида, известной как цитоплазматическая капля (ЦК).

CD, характеризующийся увеличенной цитоплазмой — вязким желеобразным веществом, инкапсулированным клеточной мембраной, — расположен рядом с головкой сперматозоида, особенно на его шейке. Это явление наблюдается у всех млекопитающих, включая человека. Эта новая генетическая модель является первой в своем роде.

Как формируется CD и какова его функция

Несмотря на то, что CD был впервые обнаружен более 100 лет назад, до сих пор неясно, как формируется CD и какова его функция из-за отсутствия молекулярных и генетических инструментов для его изучения.

Ученые часто игнорировали это, но игнорировать это больше нельзя, говорит Чэнь Чен, доцент кафедры зоотехники и программы репродуктивных и развивающих наук Колледжа сельского хозяйства и природных ресурсов МГУ.

  • «Наше новое исследование на мышах показывает, что CD действительно является активно формирующейся органеллой, специально предназначенной для регулирования созревания и фертильности сперматозоидов», — сказал Чен.
  • «Она действует как «хранилище» для упаковки важнейших белков, необходимых для функционирования сперматозоида перед его долгим путешествием к яйцеклетке. Это похоже на сборы для путешествия на Марс — космический корабль должен загрузить все необходимое для путешествия, прежде чем покинуть Землю».

Роль гена SYPL1 в формировании CD

Чен и его исследовательская группа обнаружили новую систему транспортировки белков внутри развивающейся спермы, которая активно транспортирует необходимые белки через небольшие мембранные пузырьки в CD — помещение для хранения спермы.

Свойства цитоплазматических капель сперматозоидов

Этот процесс контролируется геном SYPL1. Белок SYPL1 находится на этих мембранных везикулах и играет ключевую роль в направлении их достижения CD.

  • «Вы можете думать об этих пузырьках как о грузовых автомобилях, доставляющих белковый груз в помещение для хранения спермы», — сказал Чен.

Чен отметил, что когда ген SYPL1 удаляется у мышей, эта система транспортировки белков разрушается, и критические метаболические ферменты и необходимые белки не могут быть доставлены в CD, в результате чего CD оказывается пустым и лишенным везикул — чего он никогда раньше не видел. Следовательно, без основного содержания ЦД мутантные сперматозоиды теряют подвижность и способность справляться с осмотическими изменениями — изгибаются, что приводит к бесплодию.

  • «Я считаю, что это исследование представляет собой прорыв в понимании формирования CD и его потенциальной функции», — сказал Чен.
  • «На клеточном уровне это помогает нам осознать, что существует специализированная система транспортировки белков, которая активно транспортирует груз к CD для будущего использования сперматозоидами на пути к яйцеклетке.
  • «По сути, это открытие изменит неправильное представление людей об этой загадочной структуре сперматозоида. Это откроет новые возможности для исследований БК как биомаркера фертильности у людей и животных и, возможно, для поиска этого нового пути контроля фертильности».

Источник

Метки:





Ахиллесова пята гепатита В

Вирус гепатита B (HBV) инфицирует около 296 миллионов человек и вызывает значительную смертность, приводя к циррозу печени или раку, поскольку первоначально он поражает печень и имеет мало симптомов. Недавние исследования раскрыли новые механизмы действия белка-полимеразы ВГВ, которые могут привести к инновационным методам лечения, потенциально выходя за рамки ограничений существующих методов лечения, которые контролируют, но не…

Как исследования рака меняют лечение болезни Лайма

Ингибиторы рецепторов фактора роста фибробластов, тип лекарств, ранее изученных в контексте рака, обещают уменьшить воспаление и гибель клеток в образцах мозговой и нервной ткани, инфицированных Borrelia burgdorferi. Исследователи из Университета Тулейна определили новый многообещающий подход к лечению стойких неврологических симптомов, связанных с болезнью Лайма, который дает надежду пациентам, страдающим от долгосрочных последствий бактериальной инфекции, даже…

Недавно обнаруженные дрожжи могут предотвратить грибковые инфекции

Исследователи из Института науки Вейцмана в Израиле выявили дрожжи, которые можно использовать для предотвращения инвазивного кандидоза, основной причины смерти госпитализированных пациентов и пациентов с ослабленным иммунитетом. Исследование, недавно опубликованное в Журнале экспериментальной медицины (JEM), показывает, что новые дрожжи безвредно живут в кишечнике мышей и людей и могут вытеснять дрожжи, ответственные за кандидоз, Candida albicans. Микробы…

Причины распространенных врожденных дефектов

Недавние исследования выявили решающую роль метилирования ДНК в черепно-лицевом развитии, открывая путь к предотвращению расщелины губы и неба путем понимания воздействия окружающей среды на генетическую экспрессию. Расщелина губы и неба — наиболее распространенные черепно-лицевые врожденные дефекты у человека, ежегодно поражающие более 175 000 новорожденных во всем мире. Тем не менее, несмотря на десятилетия исследований, до…

Ускоренная химиотерапия

Исследование показывает, что блокирование белка PD-L2 в стареющих раковых клетках после химиотерапии повышает способность иммунной системы разрушать эти клетки, потенциально повышая эффективность химиотерапии против рака. Лечение рака, включая химиотерапию, помимо уничтожения большого количества опухолевых клеток, также приводит к образованию стареющих опухолевых клеток (также называемых «клетками зомби»). Хотя стареющие клетки не размножаются, они, к сожалению, создают…