Новости | Исследование C. elegans помогает объяснить фертильность человека

Новости | Исследование C. elegans помогает объяснить фертильность человека

Исследователи Университета Юты разработали новый метод изучения сложных взаимодействий внутри синаптонемного комплекса (SC) Caenorhabditis elegans (C. elegans). SC — это белковая структура, напоминающая застежку-молнию, которая плотно соединяет пары родительских хромосом во время мейоза, обеспечивая успешный обмен генетической информацией. Исследование стало важным шагом к пониманию того, как эти белки регулируют взаимодействия хромосом — процесс, необходимый для образования половых клеток, но ранее трудно воспроизводимый в лаборатории.

Новый метод выявляет ключевые взаимодействия хромосом

Команда выявила три белковых сегмента, направляющих взаимодействия между хромосомами, и определила места их взаимодействия. Исследователи использовали метод, называемый генетическим скринингом супрессоров; это первая попытка применить его для изучения крупных клеточных структур, которые трудно исследовать с помощью обычного структурного анализа.

«Этот метод позволяет изучать клеточные системы, которые нельзя исследовать с помощью кристаллизации. Многие клеточные взаимодействия являются непрочными и не могут быть видны в электронный микроскоп, поскольку все постоянно движется», — сказал старший автор Офер Рог, доцент биологии Университета Юты.

Сложные механизмы внутри клеток

Во время мейоза хромосомы должны точно выровняться и правильно обменяться генетической информацией. Исследования C. elegans показывают, что в этот период SC формируется между гомологичными хромосомами, обеспечивая точный генетический обмен. В исследовании впервые установлено, где SC взаимодействует сам с собой; это необходимо для понимания того, как хромосомы успешно обмениваются генами во время мейоза.

Исследователи использовали температурочувствительных мутантов C. elegans, которые при высоких температурах не способны формировать необходимую белковую «молнию» SC, нарушающую генетический обмен. С помощью химически индуцированных мутаций команда выявила мутации-супрессоры, восстановившие фертильность мутантных червей.

Исследователи также обнаружили взаимодействия между тремя белками SC — SYP-1, SYP-3 и SYP-4. Подобно притяжению между противоположными полюсами магнита, эти взаимодействия помогают удерживать хромосомы вместе.

Значение для исследований фертильности человека

Понимание роли SC в мейозе может улучшить представления о причинах нарушений фертильности человека. SC выполняет сходную функцию у всех эукариот — от червей и грибов до растений и человека. Хотя его структура у разных видов похожа, фактические последовательности составляющих его белков различаются. Команда продолжает изучать эволюцию SC у разных видов и других клеточных структур, которые не подчиняются обычным эволюционным закономерностям.

Источник материала:

Собрано в интернете