Notícia | Por que o DNA mitocondrial é herdado apenas da mãe? Nova pesquisa identifica um motivo fundamental
Um estudo trouxe novos insights sobre o fenômeno fundamental da herança materna do DNA mitocondrial. Conduzido pela Oregon Health & Science University (OHSU) e por instituições colaboradoras, o estudo foi publicado na Nature Genetics.
O DNA mitocondrial (mtDNA) é o código genético único presente nas mitocôndrias das células e é o principal responsável pela produção de energia. Os cientistas sabem há muito tempo que o mtDNA é transmitido apenas pelo óvulo da mãe e que o espermatozoide do pai não contribui com nenhuma informação genética mitocondrial. No entanto, o motivo preciso desse mecanismo continua sendo debatido.
Teorias anteriores propunham que o mtDNA dos espermatozoides fosse removido durante a fertilização por um mecanismo imunológico de “busca e destruição”. O novo estudo revela uma explicação mais profunda: embora os espermatozoides maduros carreguem um pequeno número de mitocôndrias, essas mitocôndrias não contêm mtDNA intacto.
Os pesquisadores descobriram que os espermatozoides não possuem mtDNA intacto nem o fator de transcrição mitocondrial A (TFAM), uma proteína essencial para manter o DNA mitocondrial. Isso significa que os espermatozoides não conseguem transmitir informações genéticas mitocondriais à descendência.
O Dr. Shoukhrat Mitalipov, diretor do Center for Embryonic Cell and Gene Therapy da OHSU, explicou: “Os espermatozoides levam cerca de 100 mitocôndrias para a fertilização, mas não carregam nenhum mtDNA.”
A equipe sugeriu que isso pode estar relacionado à biologia dos espermatozoides. Eles usam uma quantidade substancial de energia mitocondrial enquanto nadam em direção ao óvulo, o que pode fazer mutações se acumularem em seu mtDNA. Já os óvulos dependem principalmente das células ao redor para obter energia durante o desenvolvimento e usam menos suas próprias mitocôndrias, permitindo que seu mtDNA permaneça relativamente intacto.
O Dr. Mitalipov observou: “Os óvulos podem transmitir DNA mitocondrial de maior qualidade em parte porque não dependem das mitocôndrias para obter energia.”
Cada espermatozoide carrega cerca de 100 mitocôndrias, enquanto um óvulo pode conter centenas de milhares. Como o mtDNA dos óvulos é relativamente livre de mutações, a transmissão exclusivamente materna é considerada uma vantagem evolutiva que pode reduzir o risco de doenças relacionadas a mutações no mtDNA na descendência.
Mutações no DNA mitocondrial podem causar doenças potencialmente fatais que afetam órgãos de alto consumo energético, como o coração, os músculos e o cérebro. Para ajudar as mães a evitar transmitir doenças conhecidas do mtDNA aos filhos, o Dr. Mitalipov desenvolveu a terapia de substituição mitocondrial, que utiliza mtDNA de um óvulo de doadora saudável durante a fertilização in vitro para substituir o mtDNA mutado.
Embora o Congresso dos Estados Unidos atualmente impeça a Food and Drug Administration (FDA) de avaliar ensaios clínicos que utilizem essa tecnologia, ensaios foram realizados em países como o Reino Unido e a Grécia para prevenir doenças e tratar a infertilidade.
A descoberta tem implicações importantes para a fertilidade humana e as terapias com células germinativas. Os pesquisadores afirmaram que compreender o papel do TFAM na maturação dos espermatozoides e na fertilização pode oferecer insights fundamentais para tratar algumas formas de infertilidade e aprimorar a reprodução assistida.
Notícia | Por que o DNA mitocondrial é herdado apenas da mãe? Nova pesquisa identifica um motivo fundamental
Notícia | Por que o DNA mitocondrial é herdado apenas da mãe? Nova pesquisa identifica um motivo fundamental
Um estudo trouxe novos insights sobre o fenômeno fundamental da herança materna do DNA mitocondrial. Conduzido pela Oregon Health & Science University (OHSU) e por instituições colaboradoras, o estudo foi publicado na Nature Genetics.
O DNA mitocondrial (mtDNA) é o código genético único presente nas mitocôndrias das células e é o principal responsável pela produção de energia. Os cientistas sabem há muito tempo que o mtDNA é transmitido apenas pelo óvulo da mãe e que o espermatozoide do pai não contribui com nenhuma informação genética mitocondrial. No entanto, o motivo preciso desse mecanismo continua sendo debatido.
Teorias anteriores propunham que o mtDNA dos espermatozoides fosse removido durante a fertilização por um mecanismo imunológico de “busca e destruição”. O novo estudo revela uma explicação mais profunda: embora os espermatozoides maduros carreguem um pequeno número de mitocôndrias, essas mitocôndrias não contêm mtDNA intacto.
Os pesquisadores descobriram que os espermatozoides não possuem mtDNA intacto nem o fator de transcrição mitocondrial A (TFAM), uma proteína essencial para manter o DNA mitocondrial. Isso significa que os espermatozoides não conseguem transmitir informações genéticas mitocondriais à descendência.
O Dr. Shoukhrat Mitalipov, diretor do Center for Embryonic Cell and Gene Therapy da OHSU, explicou: “Os espermatozoides levam cerca de 100 mitocôndrias para a fertilização, mas não carregam nenhum mtDNA.”
A equipe sugeriu que isso pode estar relacionado à biologia dos espermatozoides. Eles usam uma quantidade substancial de energia mitocondrial enquanto nadam em direção ao óvulo, o que pode fazer mutações se acumularem em seu mtDNA. Já os óvulos dependem principalmente das células ao redor para obter energia durante o desenvolvimento e usam menos suas próprias mitocôndrias, permitindo que seu mtDNA permaneça relativamente intacto.
O Dr. Mitalipov observou: “Os óvulos podem transmitir DNA mitocondrial de maior qualidade em parte porque não dependem das mitocôndrias para obter energia.”
Cada espermatozoide carrega cerca de 100 mitocôndrias, enquanto um óvulo pode conter centenas de milhares. Como o mtDNA dos óvulos é relativamente livre de mutações, a transmissão exclusivamente materna é considerada uma vantagem evolutiva que pode reduzir o risco de doenças relacionadas a mutações no mtDNA na descendência.
Mutações no DNA mitocondrial podem causar doenças potencialmente fatais que afetam órgãos de alto consumo energético, como o coração, os músculos e o cérebro. Para ajudar as mães a evitar transmitir doenças conhecidas do mtDNA aos filhos, o Dr. Mitalipov desenvolveu a terapia de substituição mitocondrial, que utiliza mtDNA de um óvulo de doadora saudável durante a fertilização in vitro para substituir o mtDNA mutado.
Embora o Congresso dos Estados Unidos atualmente impeça a Food and Drug Administration (FDA) de avaliar ensaios clínicos que utilizem essa tecnologia, ensaios foram realizados em países como o Reino Unido e a Grécia para prevenir doenças e tratar a infertilidade.
A descoberta tem implicações importantes para a fertilidade humana e as terapias com células germinativas. Os pesquisadores afirmaram que compreender o papel do TFAM na maturação dos espermatozoides e na fertilização pode oferecer insights fundamentais para tratar algumas formas de infertilidade e aprimorar a reprodução assistida.
Fonte:
Compilado de fontes online