Учёные показали, как сперматозоид и яйцеклетка соединяются, как ключ с замком

Процесс слияния сперматозоида и яйцеклетки долгое время оставался загадкой.

Новое исследование учёных из Австрии даёт интригующие подсказки, показывая, что оплодотворение работает по принципу «ключ-замок» во всём животном царстве — от рыб до людей.

«Мы обнаружили этот механизм, который, насколько мы можем судить, является действительно фундаментальным для всех позвоночных», — сказала соавтор работы Андреа Паули из Исследовательского института молекулярной патологии в Вене.

Команда обнаружила, что три белка на сперматозоиде объединяются, образуя своего рода ключ, который открывает яйцеклетку, позволяя сперматозоиду прикрепиться. Их выводы, основанные на исследованиях на рыбках данио, мышах и человеческих клетках, показывают, как этот процесс сохранялся на протяжении миллионов лет эволюции. Результаты были опубликованы в четверг в журнале Cell.

Ранее учёным были известны два белка: один на поверхности сперматозоида, а другой на мембране яйцеклетки. В сотрудничестве с международными коллегами лаборатория Паули использовала инструмент искусственного интеллекта AlphaFold от Google DeepMind — разработчики которого получили Нобелевскую премию в начале этого месяца — чтобы помочь идентифицировать новый белок, который обеспечивает первое молекулярное соединение между сперматозоидом и яйцеклеткой. Они также продемонстрировали, как он функционирует в живых организмах.

Ранее не было известно, как белки «работают вместе как команда, чтобы позволить сперматозоиду и яйцеклетке распознать друг друга», — сказала Паули.

Учёные до сих пор не знают, как сперматозоид фактически проникает внутрь яйцеклетки после прикрепления, и надеются изучить это далее.

В конечном итоге, по словам Паули, такая работа может помочь другим учёным лучше понять бесплодие или разработать новые методы контрацепции.

Эта работа предоставляет цели для разработки мужских контрацептивов в частности, сказал Дэвид Гринштейн, эксперт по генетике и клеточной биологии из Университета Миннесоты, не участвовавший в исследовании.

Последнее исследование «также подчеркивает важность Нобелевской премии по химии этого года», — написал он в электронном письме.