ข่าว | การจำลองด้วยซูเปอร์คอมพิวเตอร์เผยความลับของการหลอมรวมระหว่างอสุจิกับไข่
นักวิจัยจาก ETH Zurich ใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ “Piz Daint” จำลองพลวัตสำคัญในการปฏิสนธิของมนุษย์เป็นครั้งแรก การศึกษานี้เผยกลไกระดับโมเลกุลอันซับซ้อนของการหลอมรวมระหว่างอสุจิกับไข่ และอาจเป็นข้อมูลสำหรับพัฒนายาคุมกำเนิดและการรักษาภาวะมีบุตรยากในอนาคต
โปรตีนเชิงซ้อนช่วยให้อสุจิหลอมรวมกับไข่
นักวิทยาศาสตร์ทราบอยู่แล้วว่า เมื่ออสุจิพบกับไข่ โปรตีน IZUMO1 บนผิวอสุจิจะทำปฏิกิริยากับ JUNO บนเยื่อหุ้มชั้นนอกของไข่ ทำให้เกิดการจดจำและการยึดเกาะก่อนหลอมรวมกัน อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์โครงสร้างผลึกยังไม่สามารถอธิบายกลไกที่แม่นยำได้อย่างชัดเจน
การจำลองของ ETH Zurich แสดงให้เห็นว่า JUNO และ IZUMO1 จับกันอย่างไรในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำ ปฏิสัมพันธ์ของโปรตีนทั้งสองคงอยู่ได้ด้วยจุดสัมผัสชั่วคราวมากกว่า 30 จุด โดยแต่ละจุดมีระยะเวลาน้อยกว่า 50 นาโนวินาที การเข้าใจพลวัตของเครือข่ายนี้อาจสนับสนุนการพัฒนายาคุมกำเนิดและช่วยอธิบายการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับภาวะเจริญพันธุ์
ไอออนสังกะสีควบคุมความแข็งแรงของการจับ
ไอออนสังกะสี (Zn²⁺) มีบทบาทสำคัญในการควบคุมด้วย เมื่อมีไอออนสังกะสี IZUMO1 จะโค้งเป็นรูปคล้ายบูมเมอแรงและไม่สามารถจับกับ JUNO ได้แน่นหนา กลไกนี้อาจอธิบายได้ว่าเหตุใดไข่จึงปล่อยสังกะสีจำนวนมากทันทีหลังปฏิสนธิเพื่อป้องกันอสุจิตัวอื่นเข้าไป
การจับกันของโฟเลตกับ JUNO
การจำลองยังช่วยอธิบายการจับกันของโฟเลตกับ JUNO การทดลองแสดงว่า JUNO ไม่สามารถจับกับโฟเลตในสารละลายที่เป็นน้ำ แต่การจำลองพบว่าโฟเลตสามารถเข้าไปในช่องจับของ JUNO ได้หลังจาก IZUMO1 จับกับ JUNO ข้อมูลนี้เปิดมุมมองใหม่ต่อบทบาทของโฟเลตในพัฒนาการระบบประสาทของทารกในครรภ์
แนวโน้มในอนาคต
การศึกษานี้มีความสำคัญต่อชีววิทยาโครงสร้าง และเป็นพื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับการพัฒนาส่วนประกอบยาใหม่ การรักษาภาวะมีบุตรยาก และการปรับปรุงการปฏิสนธินอกร่างกาย
แหล่งที่มาของเรื่อง:
รวบรวมจากอินเทอร์เน็ต
เมื่อส่งแบบฟอร์ม คุณยอมรับ นโยบายความเป็นส่วนตัว เพื่อให้เราประมวลผลข้อมูลติดต่อและข้อมูลคำปรึกษาที่คุณให้ไว้ และยอมรับ ข้อกำหนดในการให้บริการ และยินยอมให้เราติดต่อคุณเกี่ยวกับการสอบถามนี้
ข่าว | การจำลองด้วยซูเปอร์คอมพิวเตอร์เผยความลับของการหลอมรวมระหว่างอสุจิกับไข่
ข่าว | การจำลองด้วยซูเปอร์คอมพิวเตอร์เผยความลับของการหลอมรวมระหว่างอสุจิกับไข่
นักวิจัยจาก ETH Zurich ใช้ซูเปอร์คอมพิวเตอร์ “Piz Daint” จำลองพลวัตสำคัญในการปฏิสนธิของมนุษย์เป็นครั้งแรก การศึกษานี้เผยกลไกระดับโมเลกุลอันซับซ้อนของการหลอมรวมระหว่างอสุจิกับไข่ และอาจเป็นข้อมูลสำหรับพัฒนายาคุมกำเนิดและการรักษาภาวะมีบุตรยากในอนาคต
โปรตีนเชิงซ้อนช่วยให้อสุจิหลอมรวมกับไข่
นักวิทยาศาสตร์ทราบอยู่แล้วว่า เมื่ออสุจิพบกับไข่ โปรตีน IZUMO1 บนผิวอสุจิจะทำปฏิกิริยากับ JUNO บนเยื่อหุ้มชั้นนอกของไข่ ทำให้เกิดการจดจำและการยึดเกาะก่อนหลอมรวมกัน อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์โครงสร้างผลึกยังไม่สามารถอธิบายกลไกที่แม่นยำได้อย่างชัดเจน
การจำลองของ ETH Zurich แสดงให้เห็นว่า JUNO และ IZUMO1 จับกันอย่างไรในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำ ปฏิสัมพันธ์ของโปรตีนทั้งสองคงอยู่ได้ด้วยจุดสัมผัสชั่วคราวมากกว่า 30 จุด โดยแต่ละจุดมีระยะเวลาน้อยกว่า 50 นาโนวินาที การเข้าใจพลวัตของเครือข่ายนี้อาจสนับสนุนการพัฒนายาคุมกำเนิดและช่วยอธิบายการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับภาวะเจริญพันธุ์
ไอออนสังกะสีควบคุมความแข็งแรงของการจับ
ไอออนสังกะสี (Zn²⁺) มีบทบาทสำคัญในการควบคุมด้วย เมื่อมีไอออนสังกะสี IZUMO1 จะโค้งเป็นรูปคล้ายบูมเมอแรงและไม่สามารถจับกับ JUNO ได้แน่นหนา กลไกนี้อาจอธิบายได้ว่าเหตุใดไข่จึงปล่อยสังกะสีจำนวนมากทันทีหลังปฏิสนธิเพื่อป้องกันอสุจิตัวอื่นเข้าไป
การจับกันของโฟเลตกับ JUNO
การจำลองยังช่วยอธิบายการจับกันของโฟเลตกับ JUNO การทดลองแสดงว่า JUNO ไม่สามารถจับกับโฟเลตในสารละลายที่เป็นน้ำ แต่การจำลองพบว่าโฟเลตสามารถเข้าไปในช่องจับของ JUNO ได้หลังจาก IZUMO1 จับกับ JUNO ข้อมูลนี้เปิดมุมมองใหม่ต่อบทบาทของโฟเลตในพัฒนาการระบบประสาทของทารกในครรภ์
แนวโน้มในอนาคต
การศึกษานี้มีความสำคัญต่อชีววิทยาโครงสร้าง และเป็นพื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับการพัฒนาส่วนประกอบยาใหม่ การรักษาภาวะมีบุตรยาก และการปรับปรุงการปฏิสนธินอกร่างกาย
แหล่งที่มาของเรื่อง:
รวบรวมจากอินเทอร์เน็ต