Изучение дрожжей для понимания мужского бесплодия
Общий молекулярный процесс. Учёные из CNRS, Inserm и Университета Жозефа Фурье в Гренобле обнаружили, что мужчины и дрожжи используют одинаковый молекулярный процесс для обеспечения целостности своего генофонда во время размножения. Это открытие позволяет изучать дрожжи, чтобы понять многие случаи мужского бесплодия, связанные со сбоем этого процесса при сперматогенезе.
Контекст проблемы. За последние 50 лет мужская фертильность неуклонно снижается. Вероятной причиной потери половины сперматозоидов за полвека считаются загрязнители. Однако важную роль играет и хрупкость оставшихся сперматозоидов: повреждение их ДНК препятствует развитию здорового эмбриона.
Процесс компактизации ДНК. Чтобы выдержать изменения температуры и химические воздействия при движении к яйцеклетке, ДНК сперматозоида уплотняется во время сперматогенеза, теряя около 90% объёма. На молекулярном уровне гистоны (молекулы, вокруг которых намотана ДНК) заменяются меньшими молекулами — протаминами. Дефекты этого процесса, в частности сохранение гистонов в ДНК сперматозоидов, ответственны за многие случаи бесплодия.
Ключевое открытие. Команда под руководством Саади Хочбина (CNRS) сравнила молекулярные этапы компактизации у мышей с процессом споруляции (распространения спор) у дрожжей. Оказалось, что эти процессы функционально и молекулярно схожи. В обоих случаях перед заменой на протамины гистоны подвергаются химическому изменению — гиперацетилированию, которое служит сигналом к уплотнению. Исследователи подтвердили наличие такого же гиперацетилирования у дрожжей и сходного молекулярного фактора, действующего на ацетилированные гистоны.
Значение исследования.
- Сперматогенез, вероятно, эволюционировал из более простого процесса споруляции, сохранив те же молекулярные принципы.
- Споруляцию у дрожжей — простую для изучения систему — теперь можно использовать как модель для исследования сперматогенеза и патологий, влияющих на мужскую фертильность.