Новости | Команда Еврейского университета в Иерусалиме обнаружила новую ресничную структуру в яйцеклетках, что помогает понять причины бесплодия у людей

Новости | Команда Еврейского университета в Иерусалиме обнаружила новую ресничную структуру в яйцеклетках, что помогает понять причины бесплодия у людей

Люди имеют почти 70% общих генов с небольшой тропической рыбой — данио-рерио. Благодаря высокой степени сходства, прозрачным эмбрионам и быстрому развитию данио-рерио широко используется как модельный организм в биологии и медицине.

Наблюдая за яйцеклетками данио-рерио в реальном времени, команда под руководством доктора Янива Элкуби с медицинского факультета Еврейского университета в Иерусалиме (HU) неожиданно обнаружила ранее неизвестную клеточную структуру: спиралевидную ресничку, похожую на волокно, которая выходит из яйцеклетки в окружающее скопление яйцеклеток. Это открытие меняет традиционные представления о строении яйцеклетки и может открыть новое направление для изучения бесплодия и выкидышей, вызванных хромосомными аномалиями у людей.

Ресничка, перемещающая хромосомы, может иметь ключевое значение для репродуктивного здоровья

Дальнейшие исследования показали, что недавно обнаруженная ресничка функциональна. Соединяясь с внутренней «кабельной системой» яйцеклетки, она перемещает хромосомы и точно располагает их во время мейоза, помогая правильно и систематично организовать генетический материал по мере созревания яйцеклетки.

«Эта внешняя ресничка действует как якорь, стабилизируя весь механизм контроля хромосом, чтобы он работал эффективно и надежно», — объяснил доктор Элкуби. Этот процесс критически важен для нормального развития яйцеклетки и способности сформировать здоровый эмбрион.

Позднее команда обнаружила такую же структуру в сперматозоидах данио-рерио, а также в яйцеклетках и сперматозоидах мышей. Это позволяет предположить, что ресничка может быть широко распространенным, долго остававшимся без внимания компонентом эволюции половых клеток.

От рыб к людям: нарушение функции ресничек может выявить новый механизм бесплодия

В репродукции человека ошибки выравнивания или расхождения хромосом часто приводят к аномальному развитию эмбриона, выкидышу или бесплодию. Причины этих ошибок изучены не полностью. Недавно выявленная ресничная структура, тесно связанная с организацией хромосом, может быть недостающим элементом объяснения.

Некоторые редкие генетические заболевания, известные как цилиопатии, уже связывают со снижением фертильности и тяжелыми нарушениями развития у младенцев и детей. Обычно эти проблемы объясняли другими известными типами ресничек. Открытие новой реснички предлагает еще одно возможное объяснение.

Как отметил доктор Элкуби, «выявление этих механизмов приближает нас к поиску решений».

Передовые исследования клеток и визуализация

Чтобы наблюдать за динамической функцией реснички, команда разработала и использовала передовые методы, включая высокоразрешающую прижизненную микроскопию, трехмерную визуализацию, культивирование ткани яичника, лазерную абляцию и манипуляции, а также многочисленные анализы генетических мутаций. В совокупности эти методы впервые позволили четко увидеть структуру и ее функцию.

Исследование совместно возглавили докторанты доктора Элкуби Авишаг Митлис и Винит Кумар; в международном сотрудничестве участвовали лаборатория доктора Судипто Роя в Институте молекулярной и клеточной биологии (Proteos) в Сингапуре и лаборатория доктора Руксандры Бахманн-Гажеску в Цюрихском университете.

Результаты опубликованы в журнале Science в статье под названием «Biomechanical control of meiotic chromosomal bouquet and germ cell morphogenesis by the zygotene cilium».

Источник материала:

Собрано в интернете