Dalam studi baru yang dipimpin Karolinska Institutet, para peneliti menemukan bahwa setelah sel telur dibuahi, lapisan di sekelilingnya mengencang dan secara mekanis mencegah sperma tambahan masuk, sehingga menghindari kematian embrio selanjutnya. Studi ini juga menjelaskan bagaimana mutasi pada protein lapisan sel telur dapat menyebabkan infertilitas perempuan dan pada akhirnya dapat menghasilkan metode kontrasepsi baru. Studi ini diterbitkan dalam Cell.
Pembuahan pada mamalia dimulai ketika sperma melekat pada lapisan sel telur, selubung ekstraseluler berserat yang harus ditembus untuk menyatu dengan sel telur. Sebuah tim internasional kini telah memetakan secara terperinci struktur dan fungsi ZP2, komponen utama serat lapisan sel telur yang mengatur interaksi sel telur dan sperma selama pembuahan.
“Kami mengetahui bahwa ZP2 terbelah setelah sperma pertama memasuki sel telur, dan kami menjelaskan bagaimana peristiwa ini mengeraskan lapisan sel telur dan membuatnya kedap terhadap sperma lain,” kata Luca Jovine, profesor di Departemen Biosains dan Nutrisi, Karolinska Institutet, yang memimpin studi tersebut. “Hal ini mencegah polispermia—peleburan beberapa sperma dengan satu sel telur—yang fatal bagi embrio.”
Perubahan pada lapisan sel telur setelah pembuahan juga penting bagi kesuburan perempuan karena melindungi embrio yang berkembang hingga implantasi di rahim. Pengetahuan ini dapat membantu pengembangan kontrasepsi nonhormonal yang mengganggu pembentukan lapisan sel telur. Studi ini juga menjelaskan bentuk-bentuk infertilitas perempuan yang berkaitan dengan lapisan sel telur.
“Mutasi pada gen yang mengode protein lapisan sel telur dapat menyebabkan infertilitas perempuan, dan semakin banyak mutasi tersebut yang teridentifikasi,” jelas Luca Jovine. “Kami berharap penelitian kami dapat mendukung diagnosis infertilitas perempuan dan berpotensi membantu mencegah kehamilan yang tidak direncanakan.”
Yang penting, studi ini juga menunjukkan bahwa suatu wilayah ZP2 yang sebelumnya dianggap sebagai reseptor sperma tidak diperlukan agar sperma dapat melekat pada sel telur. Hal ini memunculkan pertanyaan mengenai identitas reseptor sperma yang sebenarnya pada lapisan sel telur, yang akan diteliti lebih lanjut oleh para peneliti.
Para peneliti menggabungkan kristalografi sinar-X dan mikroskopi krio-elektron untuk mempelajari struktur 3D protein lapisan sel telur. Studi fungsional pada tikus meneliti interaksi antara sperma dan sel telur yang membawa mutasi ZP2, sementara program AI AlphaFold digunakan untuk memprediksi struktur lapisan sel telur manusia.
Studi ini dilakukan bersama Osaka University dan Sophia University di Jepang serta University of Pittsburgh di Amerika Serikat, menggunakan data yang dikumpulkan di SciLifeLab dan sinkrotron ESRF, DLS, dan BESSY II.
Sumber berita:
Sumber daring
Diterbitkan 2024-03-22
Artikel ini disusun dengan bantuan AI dan ditinjau oleh tim editorial sebelum diterbitkan.
Berita | Karolinska Institutet mengungkap cara sel telur mengendalikan masuknya sperma
Dalam studi baru yang dipimpin Karolinska Institutet, para peneliti menemukan bahwa setelah sel telur dibuahi, lapisan di sekelilingnya mengencang dan secara mekanis mencegah sperma tambahan masuk, sehingga menghindari kematian embrio selanjutnya. Studi ini juga menjelaskan bagaimana mutasi pada protein lapisan sel telur dapat menyebabkan infertilitas perempuan dan pada akhirnya dapat menghasilkan metode kontrasepsi baru. Studi ini diterbitkan dalam Cell.
Pembuahan pada mamalia dimulai ketika sperma melekat pada lapisan sel telur, selubung ekstraseluler berserat yang harus ditembus untuk menyatu dengan sel telur. Sebuah tim internasional kini telah memetakan secara terperinci struktur dan fungsi ZP2, komponen utama serat lapisan sel telur yang mengatur interaksi sel telur dan sperma selama pembuahan.
“Kami mengetahui bahwa ZP2 terbelah setelah sperma pertama memasuki sel telur, dan kami menjelaskan bagaimana peristiwa ini mengeraskan lapisan sel telur dan membuatnya kedap terhadap sperma lain,” kata Luca Jovine, profesor di Departemen Biosains dan Nutrisi, Karolinska Institutet, yang memimpin studi tersebut. “Hal ini mencegah polispermia—peleburan beberapa sperma dengan satu sel telur—yang fatal bagi embrio.”
Perubahan pada lapisan sel telur setelah pembuahan juga penting bagi kesuburan perempuan karena melindungi embrio yang berkembang hingga implantasi di rahim. Pengetahuan ini dapat membantu pengembangan kontrasepsi nonhormonal yang mengganggu pembentukan lapisan sel telur. Studi ini juga menjelaskan bentuk-bentuk infertilitas perempuan yang berkaitan dengan lapisan sel telur.
“Mutasi pada gen yang mengode protein lapisan sel telur dapat menyebabkan infertilitas perempuan, dan semakin banyak mutasi tersebut yang teridentifikasi,” jelas Luca Jovine. “Kami berharap penelitian kami dapat mendukung diagnosis infertilitas perempuan dan berpotensi membantu mencegah kehamilan yang tidak direncanakan.”
Yang penting, studi ini juga menunjukkan bahwa suatu wilayah ZP2 yang sebelumnya dianggap sebagai reseptor sperma tidak diperlukan agar sperma dapat melekat pada sel telur. Hal ini memunculkan pertanyaan mengenai identitas reseptor sperma yang sebenarnya pada lapisan sel telur, yang akan diteliti lebih lanjut oleh para peneliti.
Para peneliti menggabungkan kristalografi sinar-X dan mikroskopi krio-elektron untuk mempelajari struktur 3D protein lapisan sel telur. Studi fungsional pada tikus meneliti interaksi antara sperma dan sel telur yang membawa mutasi ZP2, sementara program AI AlphaFold digunakan untuk memprediksi struktur lapisan sel telur manusia.
Studi ini dilakukan bersama Osaka University dan Sophia University di Jepang serta University of Pittsburgh di Amerika Serikat, menggunakan data yang dikumpulkan di SciLifeLab dan sinkrotron ESRF, DLS, dan BESSY II.
Sumber berita:
Sumber daring