Naukowcy odkryli "gen niepłodności".

Japońscy naukowcy z uniwersytetów Kumamoto i Kioto odkryli gen, który stymuluje procesy redukcji podziałów komórkowych. Kiedy ten gen został zneutralizowany, gryzonie, niezależnie od płci, stały się bezpłodne.

Zdecydowana większość struktur komórkowych w organizmie jest zdolna do reprodukcji poprzez podział pośredni, tzw. proces mitozy. Jest to ciągły cykl, który zachodzi wraz z podwajaniem informacji genetycznej. Komórka dzieli się na dwie, tworząc równoważne kopie. Jeśli chodzi o komórki płciowe, w szczególności plemniki i komórki jajowe, powstają one poprzez specjalną formę podziału redukcyjnego, która nazywa się mejozą. Podział ten zachodzi w gonadach.

Początek mejozy jest niepozorny, ponieważ przebiega jak zwykła mitoza. Jednak proces ten wkrótce ulega transformacji, tworząc cztery genetycznie odrębne struktury embrionalne, które mają 50% materiału genetycznego komórki pierwotnej. Jakie mechanizmy są zaangażowane w tę transformację? To pytanie od dawna interesuje naukowców, ponieważ wiąże się z wieloma problemami medycznymi związanymi ze sferą rozrodczą.

W swoim eksperymencie naukowcy wykorzystali analizę spektrometrii masowej, która pozwoliła im zidentyfikować konkretny gen, mejozynę, który działa jak przełącznik. Mejozyna ma wyjątkową zdolność „włączania się” tylko w określonym momencie – tuż przed rozpoczęciem procesu mejozy w gonadach. Eksperymentalnie naukowcy byli w stanie odkryć, że po „wyłączeniu” mejozyny zwierzęta stały się bezpłodne.

Późniejsze badanie gonad gryzoni płci męskiej i żeńskiej wykazało, że gen ten był ściśle powiązany z aktywacją mejozy. Jego funkcja była jak „przełącznik”, ponieważ jednocześnie aktywował ogromną liczbę genów, które tworzyły komórki rozrodcze.

Naukowcy uważają, że wyniki eksperymentu są niezwykle istotne dla dalszego rozwoju nauki o rozrodzie.

„Byliśmy bardzo zaskoczeni, gdy odkryliśmy tak dużą liczbę genów o nieznanej orientacji funkcjonalnej. Te geny są uśpione, ale są bardzo ważne dla procesu reprodukcji” — mówi współautor pracy badawczej, przedstawiciel Instytutu Embriologii Molekularnej i Genetyki Uniwersytetu Kumamoto, dr Ishiguro. „Możemy mieć tylko nadzieję, że określenie właściwości takich genów pomoże nam zrozumieć mechanizmy zaangażowane w formowanie zarodków. A jeśli uda nam się ustanowić kontrolę nad mejozą, będzie to ogromny sukces zarówno dla nauki o reprodukcji, jak i rolnictwa oraz reprodukcji zagrożonych gatunków świata zwierząt”.

Szczegóły badania opisano w czasopiśmie naukowym Developmental Cell